Zastosowania trybu SMI obejmują niemal wszystkie aplikacje kliniczne korzystające z diagnostyki ultradźwiękowej. Szczególne miejsce ma ta technologia w:

Najbardziej oczywistym zastosowaniem innowacyjnej technologii SMI są badania z zakresu onkologii. Jest rzeczą znaną, że rozwijające się w sposób mniej lub bardziej niekontrolowany nowotwory złośliwe mają ogromne zapotrzebowanie na tlen i składniki odżywcze. Tym tłumaczy się nowotworowa neoangiogeneza, czyli indukowane przez nowotwór tworzenie naczyń o budowie równie chaotycznej i nieprawidłowej jak same tkanki guza.

Już od dawna obecność naczyń w obrębie badanych zmian była uważana za jedno z kryteriów podejrzenia złośliwości. Tym niemniej, patologiczne naczynia nowotworowe bywają nieraz trudniejsze do zaobserwowania od naczyń prawidłowych, ze względu na mniejszą prędkość nurtu krwi i chaotyczny, wielokierunkowy wzorzec przepływu. Tym cechom wychodzi naprzeciw właśnie SMI.

Po pierwsze, pozwala na zarejestrowanie najbardziej powolnych przepływów, z konieczności wygaszanych przez filtry zakłóceń, stosowane w pozostałych metodach. Po drugie, w wyniku niezwykłej szybkości obrazowania, rejestruje przepływ przez cały cykl fali tętna, a nie tylko w niektórych jego momentach, pozwalając na lepszą, bardziej płynną ocenę kształtu naczyń, ich stosunku do granic guzka itp.

Chaotyczne unaczynienie w obrębie raka piersi.

Chaotyczne unaczynienie w obrębie guza jądra.

Zaskakujące efekty, potwierdzające szczególną zdolność SMI do uwidaczniania naczyń patologicznych uzyskano w badaniach, w których porównywano widoczność naczyń w guzkach piersi, badanych różnymi technikami Dopplerowskimi, w kontekście ostatecznego rozpoznania histopatologicznego.

Okazuje się, że o ile w zmianach łagodnych, techniki tradycyjne wykrywały zazwyczaj podobną liczbę naczyń, co SMI, o tyle w przypadku zmian złośliwych liczba naczyń, uwidacznianych w SMI, była znacząco wyższa od widocznych innymi metodami. W tym samym badaniu brano pod uwagę również kształt naczyń, także wyraźnie łatwiejszy do oceny z zastosowaniem SMI.

SMI jest to więc nie tylko innowacja ilościowa, zwiększająca czułość, ale i jakościowa, pozwalająca na dodatkowe różnicowanie struktur na podstawie charakteru uwidocznionego unaczynienia. Bardzo dobrze to jest widoczne w przypadku zmienionych węzłów chłonnych, w których wzorzec unaczynienia ma istotne znaczenie dla różnicowania zmian odczynowych od przerzutowych.

Węzeł chłonny zmieniony zapalnie z obfitym unaczynieniem od wnęki.

Węzeł zmieniony przerzutowo z unaczynieniem uboższym, ale całkowicie chaotycznym, bez wyraźnej wnęki.

SMI pozwala też wychwycić zmiany łagodne o charakterystycznym wzorcu unaczynienia – do takich należą łagodne guzki tarczycy, jak też np. ogniska łagodnego przerostu guzkowego miąższu wątroby (FNH), o charakterystycznym wzorcu unaczynienia typu kola szprychowego.

Zdarzają się przypadki, w których SMI jest jedynym narzędziem pozwalającym na wykrycie izoechogenicznych guzków śródmiąższowych, np. w tarczycy, trzustce, nerkach itp. Możliwość precyzyjnego mapowania unaczynienia miąższowego pozwala też np. na ocenę stanu nerki przeszczepionej.

Łagodny guzek tarczycy.

Zmiana typu FNH w wątrobie.

Wzmożone unaczynienie występuje nie tylko w zmianach nowotworowych, ale także w ogniskach zapalnych i pourazowych. W tym kontekście SMI jest wysoko cenionym przez ortopedów narzędziem oceny zmian w układzie narządu ruchu – zarówno do wstępnej oceny zmian w wyniku ostrych lub przewlekłych urazów, jak i do ich dalszego monitorowania.

Unaczynienie ścięgien w tendinopatiach (L,P).

Zdolność SMI do wykrywania wzmożonego unaczynienia w zmianach zapalnych w połączeniu z odpornością na artefakty ruchowe znajduje zastosowanie w diagnostyce chorób jelit, w tym w przewlekłych zapaleniach nieswoistych.

SMI w chorobie Crohna (L,P).

Obok zmian zapalnych, wzmożone unaczynienie jest obserwowane również w specyficznych stanach fizjologicznych lub ich zaburzeniach. Dotyczy to np. zmian unaczynienia endometrium, zależnych od czynników hormonalnych.

Wzmożone unaczynienie endometrium w drugiej fazie cyklu.

Perfuzja ciałka żółtego.

Pozwala to zarówno na monitorowanie faz prawidłowego cyklu, jak i na śledzenie zaburzeń hormonalnych, wpływających na zmiany przepływu, a także na identyfikację ognisk endometriozy w fazie lutealnej. Umożliwia także ocenę aktywności pęcherzyków jajnikowych oraz ciałka żółtego w diagnostyce płodności i procedurach wspomaganego rozrodu.

Innym przykładem jakościowego postępu w diagnostyce, osiągniętego dzięki SMI jest echokardiografia płodowa, zarówno w I, jak i II trymestrze. Tutaj szybkość obrazowania ma znaczenie szczególne. Przy czynności serca rzędu 160/min, na pojedynczy cykl sercowy płodu przypada 5-7 klatek Dopplera kolorowego, obrazującego z prędkością do 20 klatek na sekundę, a ponad 20 klatek obrazu w trybie SMI o szybkości ok. 60 fps. Zwiększenie łatwości i dokładności badania w tych warunkach jest oczywiste, czego zresztą dowodzą przeprowadzone eksperymenty.

W badaniach empirycznych stwierdzono, że wszystkie najistotniejsze dla oceny serca płodu struktury udaje się miarodajnie uwidocznić w 96% przy zastosowaniu SMI w porównaniu do 81% dla kolorowego Dopplera, w tym dla drogi odpływu lewej komory wartości te wynoszą 94 vs 70%, a dla tętnicy płucnej 91 vs 65%  (wg.  Jader Cruz: Using of SMI for fetal heart during first and second trimester, wykład na ISUOG 2019).

Obraz z echokardiografii płodowej z uwidocznieniem ciągłości przegrody.

Układ wielkich naczyń w okolicy serca płodu.

Oczywiście, SMI świetnie służy do oceny innych naczyń płodu, zwłaszcza w I trymestrze, kiedy struktury te bywają zbyt drobne, krążenie zbyt szybkie do miarodajnej oceny tradycyjnym Dopplerem, a pacjent nierzadko wykonuje ruchy, na które nie mamy żadnego wpływu.

Aorta i naczynia nerkowe płodu, obraz 3D naczyń łożyska

Innym zastosowaniem SMI w badaniach położniczych jest ocena łożyska, jego stopnia dojrzałości, ewentualnych ubytków unaczynienia na tle różnych patologii itp., jak również zmian patologicznych np. naczyniaków łożyskowych. Bardzo wysoka szybkość odświeżania obrazu pozwala na zróżnicowanie i odrębną ocenę elementów krążenia matczynego i płodowego, przy jednoczesnej wysokiej rozdzielczości przestrzennej obrazu.

SMI jest świetną metodą w badaniu małych dzieci z jednej strony ze względu na zwiększoną rozdzielczość obrazu, z drugiej na wspomnianą wyżej odporność na artefakty ruchowe u pacjenta nie współpracującego. Widać to na obrazach, przedstawiających nerkę małego dziecka i naczynia mózgowe w badaniu przezczaszkowym.

A także w badaniu zapalenia wyrostka robaczkowego oraz unikalnym obrazie unaczynienia główki kości udowej niemowlęcia.

Jest zrozumiałe, że im drobniejsze struktury naczyniowe, tym bardziej przydatna jest wysoka rozdzielczość badania SMI. Stwarza ona zupełnie nowe perspektywy zaawansowanej diagnostyki w dziedzinach, w których stosuje się ultrasonografię wysokich częstotliwości i wysokiej rozdzielczości, w tym w dermatologii i potencjalnie również w okulistyce. Równocześnie, znakomita rozdzielczość SMI pozwala na identyfikację  bardzo drobnych struktur na podstawie ich naczyniowego charakteru w każdym badaniu, w tym w niskoczęstotliwościowych badaniach jamy brzusznej.

Unaczynienie drobnej zmiany podskórnej – obrazowanie głowicą 24 MHz.

Identyfikacja  tkankowego charakteru przyściennego guzka pęcherzyka żółciowego – polip.

Warto też dodać, że tryb SMI bywa często wykorzystywany w badaniach z użyciem środka kontrastowego – pozwala to na uwidocznienie najdrobniejszych naczyń z całkowicie nieosiągalną dotąd czułością.

Ma to szczególne znaczenie tam, gdzie o rozpoznaniu decyduje nie tylko intensywność i przebieg wzmocnienia, ale także specyficzny wzorzec przebiegu naczyń w miąższu.

Kadr z badania kontrastowego z równoległym obrazowaniem SMI.

SMI jest unikalnym produktem firmy Canon Medical Systems.
Technologia dostępna jest w standardzie w systemach Aplio „i-series” oraz jako opcja w systemach Aplio „a-series” i systemie Xario 200.