3D и 4D УЗИ при беременности

Проведение экспертного 3D и 4D УЗИ при беременности

Принципиальное отличие экспертного УЗ-исследования от обычного в том, что оно проводится только подготовленными пренатальными экспертами на аппаратах соответствующего класса. Экспертная процедура может быть назначена на любом сроке, в первую очередь, при выявлении различных аномалий во время плановых скринингов. Это делается для того, чтобы второй, более опытный специалист опроверг или подтвердил наличие патологии.

На экспертную диагностику направляют по таким показаниям:

• осложнения беременности, требующие уточнения состояния женщины и плода;
• подозрение на порок развития или заболевание плода;
• беременность после процедуры искусственного оплодотворения;
• если в роду у будущих родителей были случаи рождения детей с патологиями;
• если женщина сама выявила желание получить объемную эхограмму;
• если женщина носит двойню или тройню.

Специалисты по пренатальному скринингу с помощью ультразвука могут диагностировать различные заболевания с точностью до 95%.

Виды УЗИ (2Д, 3Д, 4Д): в чем разница?

Ультразвуковая диагностика (сонография) представляет собой неинвазивное исследование организма человека путем воздействия ультразвуковых волн. При проведении процедуры на экране аппарата отображается состояние внутренних органов в данный момент. Этот процесс фиксируется с помощью видео или фото.

Двухмерное ультразвуковое исследование является частью обязательного пренатального скрининга и впервые проводится на сроке гестации 12-14 недель. Затем его назначают в 16-20 недель. В последний раз процедура проводится в 32-34 недели.

Диагностика бывает 3 видов:

• обычное двухмерное УЗИ или 2d;
• 3d-УЗИ;
• 4d-УЗИ.

Цифра 2, 3, 4 и буква «д (d)» указывают на количество плоскостей изображения, получаемого в ходе исследования. В таблице размещена информация об основных различиях 2d, 3d и 4d УЗИ, проводимых для определения состояния плода.

Расшифровку результатов в виде фото на мониторе аппарата, полученных в ходе 2д-исследования, делает исключительно врач-УЗД. 3д-УЗИ ребенка требует разъяснений специалиста только в оценке развития плода, что касается пола малыша, будущие родители самостоятельно могут его определить.

В отличие от фото, получаемого в ходе 2д и 3д УЗИ, результатом 4d-УЗИ является видеозапись течения беременности в режиме реального времени. На ней видно, как малыш двигается, сосет пальчик и морщится.

Цели и возможности УЗИ

Совокупность различных методов предоставляет возможность диагностировать или исключить наличие нарушений или опасных заболеваний у плода, что имеет большое значение для врача в плане дальнейшего ведения беременности, проведения лечебных мероприятий, выработки тактики ведения беременности и родов,  и для матери — в плане решения вопроса о перспективности сохранения беременности.

Одним из таких неинвазивных высокоинформативных методов визуализации плода является черно-белое ультразвуковое исследование в формате 2d (обычное), то есть в двух плоскостях — горизонтальном и вертикальном (по длине и ширине), понятное только для специалистов. Длительность процедуры — не более 10-15 минут. Такое обследование Всемирной организацией здравоохранения признано безвредным.

В соответствии с приказом Минздрава Российской Федерации ультразвуковое исследование проводится всем беременным женщинам в женской консультации в три этапа — на 10-14, 20-24 и 30-32 неделях беременности. Его цели:

1. Во время первой ультразвуковой диагностики устанавливается факт самой беременности в результате определения эмбриона в плодном яйце, место расположения последнего для установления наличия эктопической беременности. Исследуется также внутренняя структура плодного яйца, производятся измерения расстояния между теменем и копчиком эмбриона для определения точного срока беременности, толщины воротникового пространства (ТВП), изменение которого позволяет заподозрить наличие синдрома Дауна, определяются структура и правильность локализации ворсинчатой оболочки плода.
2. Второй этап исследований с УЗ диагностикой необходим для детального осмотра плода, выявления возможных более поздних пороков его развития, осмотра на «срезах» сосудов и сердечных камер, головного мозга, внутренних органов и конечностей, предположительного определения рисков развития плацентарной недостаточности.
3. Третье исследование позволяет более детально изучить анатомические особенности развития плода, строение головного мозга, предсердий и желудочков сердца, сосудов, печени и кишечника, почек и мочевого пузыря, половых органов. Кроме того, определяются локализация, структура и состояние плаценты, ее расположение по отношению к внутреннему зеву цервикального канала. Также врачом ультразвуковой диагностики исследуются количество, прозрачность и характер околоплодных вод, содержание в них слизи. Все это необходимо для выявления наличия внутриутробных инфекций и пороков развития плода.

В отличие от исследования в 2d, длительность в формате 3д узи при беременности составляет около получаса, а при проведении УЗИ в 4d расходуется 45-50 минут.

Обязательные анализы и обследования

Беременная, начиная с 30 недели, должна активно посещать женскую консультацию и находиться под пристальным контролем врачей. Предусмотрено посещение гинеколога раз в две недели. В этот период необходимо пройти следующие исследования:

• анализ мочи и крови;
• мазок на флору;
• ультразвуковое исследование плода;
• проверка артериального давления;
• прослушивание сердцебиения плода.
• измерение параметров живота беременной.

Анализ мочи показывает работу почек. Кроме того посредством него можно выявит наличие лейкоцитов, в норме их значение не должно превышать три единицы. В случае превышения показателей необходимо повторить анализ. Посредством анализа крови определяется резус фактор и исследование на ВИЧ. Проводимое в это время УЗИ плода должно быть третьим плановым – в ходе него определяют правильность внутриутробного развития ребенка. Это исследование обычно проводится в любое время в период с 30 по 32 неделю беременности.

Беременность — сильнейшая нагрузка на выделительную систему организма женщины, особенно на почки. Поэтому в начале третьего триместра обязательно берется анализ мочи, который позволяет оценить работу почек, на ранних стадиях выявить сложные патологии

Ультразвуковое исследование на этом сроке направлено на определение размеров плода, его положения и положения плаценты, состояния околоплодных вод, установление пола. Именно в этот период имеется возможность выявить возможные пороки сердца у будущего малыша или патологии мочеполовой систем, в частности, непроходимость мочевыводящих путей.

Кроме привычного для беременной УЗИ на этом сроке должна проводиться допплерометрия плода, с помощью которой определяется важный параметр развития беременности – скорость и характер плацентарного и фетоплацентарного кровотока. Эти два метода исследования дополняют, но никак не замещают друг друга. Никаких неудобств в связи с проведением допплерометрии плода женщина не испытает, поскольку оно проводится на том же аппарате УЗИ, но с применением другого датчика. Данное исследование поможет диагностировать такие состояния, как гипоксия (кислородное голодание) и фетоплацентарная недостаточность. Оба эти состояния являются патологией и требуют обязательной терапии.

Сферы применения трехмерной графики

Трехмерной можно сделать почти любую модель, будь то простой предмет мебели или сложную сюжетную постановку. Дизайнеры создают не только отдельные элементы, но и целостные интерьеры и ландшафты, а также разрабатывают образ и движения того или иного персонажа.

• элементы мебели или декора помещения;
• интерьеры;
• примеры экстерьеров или ландшафтного дизайна;
• украшения;
• одежда.

Объемная графика используется в самых разных областях, а не только в анимации и кинематографе:

• Искусство. 3D графика часто применяется для создания реалистичных рисунков и видеороликов.
• Компьютерные игры. На данный момент компьютерные игры базируются на алгоритмах текстурирования, которые используются в трехмерной графике в целях наилучшего детализирования объектов.
• Бизнес. Интерактивные элементы трехмерной графики часто применяются во время разработки рекламных баннеров, презентаций и видеороликов.
• Кинематограф и мультипликация. Сложно создать хороший фильм без моделирования естественных процессов и создания спецэффектов.
• Наука. Благодаря реалистичной 3D-картинке человек лучше воспринимает сложную научную терминологию.
• Строительство и дизайн. 3D-программы дают специалистам возможность создать детализированные модели проектов.
• Медицина. С помощью трёхмерной графики медицинские работники могут во всех деталях раскрывать физиологические темы. Кроме того, они могут улучшать навыки проведения сложных операций в искусственной реальности.

За счёт того, что 3D-модели очень реалистичны, трёхмерное моделирование используется в самых разных областях, включая те, которые не предполагают дальнейшей реализации созданных объектов (эффекты и персонажи для кинематографа, мультипликации, интерактивных рекламных роликов и т.д.).

Основные отличия разных видов УЗИ

Большинство будущих мамочек во время беременности делает разные виды ультразвука, но не все четко знают, чем отличаются между собой 2д, 3д и 4д. Обозначим основные моменты.

• Классическое УЗИ делается по плановым показателям, а также по назначению врача. 3d и 4d проводят по желанию пациентки, иногда трехмерное сканирование рекомендует врач для более точной диагностики.
• При двухмерном и трехмерном изображении картинка статичная. В первом случае изображение черно-белое, в двух измерениях, во втором – золотистое и объемное. При 4д на экран выводится видео.
• После классического двухмерного ультразвука пациентка получает расшифровку-протокол. Результаты протокола анализирует лечащий врач. После трехмерного сканирования можно забрать домой фото с изображением ребеночка. А после четырехмерного – небольшой видеоролик.

Споры о том, нужно ли делать объемный ультразвук во время беременности, не прекращаются ни среди врачей, ни среди будущих мамочек. Самый неоднозначный момент – это безопасность эхографии. Ученые и медики не устают повторять – ультразвуковые лучи абсолютно безопасны и для женщины, и для плода. И если вы хотите как можно скорее узнать пол малыша, увидеть, на кого он похож, и получить первые снимки и видео, смело отправляйтесь на дополнительный ультразвук.

Как это работает?

Невозможно, отвечая на вопрос «4DX – что это?», не разобраться, как оно действует. В кинотеатре с вышеперечисленным оборудованием (если задумка режиссера предполагает спокойное развитие сюжета, с минимальным количеством спецэффектов, демонстрировать такую картину в данном кинотеатре не имеет смысла) зрителям производят показ картины, в которой синхронно с видео- и звуковой дорожкой идет подача специальных эффектов для усиления ощущения присутствия. Одновременно это все совмещается со стереоскопическим просмотром 3D (также может сочетаться с просмотром 2D и даже черно-белых фильмов).
В зрительном зале установлены кресла со специальными проводами, которые осуществляют толчки, легкие подбрасывания и плавные движения. Данная конструкция дает возможность создавать вибрации, независимо от спинки кресла и подставки под ноги. В спинку каждого кресла встроены специальные отверстия для влаги и воздуха (отверстия двух видов: тыловые и фронтальные – рассчитанные для кресла в следующем ряду). Что касается сидений первого ряда, эту функцию выполняет специальное приспособление, которое находится впереди.
В зал пар подается с помощью спрятанных устройств, которые расположены в пространстве перед самим экраном. Стробоскопы же располагаются по периметру зала. Специальные контроллеры с помощью компьютерного приложения осуществляют синхронизацию и управление с использованием параллельной звуковой дорожки спецэффектов, которые всегда записаны в единый файл. Если же с сервера осуществляется цифровой показ, то совместно с контентом передается файл со спецэффектами.

Особенности 3d УЗИ

Ультразвук 3d – это исследование с помощью ультразвуковых волн, в результате которого получается трехмерное изображение. На экран выводится объемная картинка ребеночка, обычно в золотистых тонах, и мама с врачом могут рассмотреть все детали его внешности. После анализа родители получают на память первые фотографии будущего наследника.

При таком сканировании можно легко определить пол малыша, разглядеть личико и пальчики на руках и ногах. Такой ультразвук не является заменой обычному – сверхвозможностей у 3d диагностики просто нет. Но иногда объемная картинка способна дополнить результаты планового сканирования. Например, если личико ребенка сморщено от боли, это сигнал кислородного голодания.

Чем же отличается ультразвуковое исследование 3д от 2д, кроме объемной картинки? Прежде всего сроками. Двухмерную эхографию можно проводить уже с 3-5 недель, плановые процедуры – раз в триместр. 3d – в период с 20-й по 33-ю неделю. Раньше времени идти на процедуру бессмысленно – малыш еще недостаточно сформировался. В конце третьего триместра ребенок слишком неподвижен, это тоже влияет на изображение.

Но не всегда и волшебный трехмерный ультразвук способен показать кроху во всей красе. Ребеночек может отвернуться от экрана, прикрыть ручками лицо, загородить ножками половые органы – в этом случае информация будет минимальной.

Еще одно отличие – это необходимость проведения такого исследования.

Как насчет 10D?

В 1919 году польский математик Теодор Калуца предположил, что существование четвертого пространственного измерения может увязать между собой общую теорию относительности и электромагнитную теорию. Идея, впоследствии усовершенствованная шведским математиком Оскаром Кляйном, заключалась в том, что пространство состояло как из «расширенных» измерений, так и из «свернутых» измерений. Расширенные измерения — это три пространственных измерения, с которыми мы знакомы, и свернутое измерение находится глубоко в расширенных размерах. Эксперименты позже показали, что свернутое измерение Калуцы и Кляйна не объединило общую теорию относительности и электромагнитную теорию, как это первоначально предполагалось, но спустя десятилетия теоретики теории струн нашли эту идею полезной, даже необходимой.

Математика, используемая в теории суперструн, требует не менее 10 измерений. То есть для уравнений, описывающих теорию суперструн и для того чтобы связать общую теорию относительности с квантовой механикой, для объяснения природы частиц, для объединения сил и т. д. — необходимо использовать дополнительные измерения. Эти измерения, по мнению теоретиков струн, завернуты в свернутое пространство, изначально описанное Калуцей и Кляйном.

Круги представляют собой дополнительный пространственный размер, свернутый в каждую точку нашего знакомого трехмерного пространства. │ WGBH / NOVA

Чтобы расширить скрученное пространство, чтобы включить эти добавленные размеры, представьте, что круги Калуцы-Клейна заменяются сферами. Вместо одного добавленного измерения мы имеем два, если рассматривать только поверхности сфер и три, если учесть пространство внутри сферы. Получилось всего шесть измерений. Так где же другие, которые требует теория суперструн?

Оказывается, что до того, как появилась теория суперструн, два математика Эудженио Калаби из Университета Пенсильвании и Шин-Тунг Яу из Гарвардского университета описали шестимерные геометрические формы. Если мы заменим сферы в скрученном пространстве этими формами Калаби-Яу, мы получим 10 измерений: три пространственных, а также шестимерные фигуры Калаби-Яу.

Приверженцы теории струн делают ставку на то, что дополнительные измерения действительно существуют. На самом деле, уравнения, описывающие теорию суперструн, предполагают вселенную с не менее чем 10 измерениями. Но даже физикам, которые все время думают о дополнительных пространственных измерениях сложно описать как они могут выглядеть, или как люди могли бы приблизиться к их пониманию.

Если теория суперструн будет доказана и идея мира, состоящего из 10 или более измерений, подтвердится, то появится ли когда-нибудь объяснение или визуальное представление более высоких измерений, которые сможет постичь человеческий разум? Ответ на этот вопрос навсегда может стать отрицательным, если только какая-то четырехмерная жизненная форма не «вытащит» нас из нашего трехмерного мира и не даст нам увидеть мир с ее точки зрения.

Отличие 5: автоматические изменения

Рисунок при 3D-моделировании зданий можно изменять локально — перерисовать, а в BIM любое действие ведёт за собой изменения во всей системе. Например, если сделать изменение в техническом задании — поменяется сметная документация или система сообщит, где нужно внести правки. А при изменении размеров деталей на модели будут сразу видны коллизии.

Коллизии в BIM-модели видно сразу: они рассчитываются автоматически

Сразу создавать BIM-модель, а не 3D — выгоднее со всех точек зрения. Правда, бывают ситуации, когда без 3D-моделирования зданий не обойтись. BIM — понятный и лаконичный, и для промышленных объектов его возможностей обычно достаточно. Но если заказчику или прессе нужно показать красоту архитектурных деталей и реалистичный рендер, используют дополнительные программы. Такие, как Twinmotion или 3Dmax.

Для построения качественной модели, которая не будет просто объёмной картинкой, важна поэтапность. Начало — с технического задания и расчётно-пояснительной записки. Тогда проект будет сразу реалистичным, а расчёты верными. В конечном итоге BIM решит множество проблем. Как минимум, сразу покажет, реально ли построить здание и уложиться в бюджет или оно навсегда останется красивой 3D-картинкой.