Ultraskaņa

Ultraskaņa ir diagnostikas metode, kurā tiek izmantotas ultraskaņas. Pēdējo var izmantot vienkāršas ultraskaņas "izpildei" vai apvienot ar CT, lai iegūtu ķermeņa sekciju attēlus (CT-ehotomogrāfija) vai iegūtu informāciju un asins plūsmas attēlus ( Ehokolordopplers).

Padziļināti raksti

Darbības princips

Fizikā ultraskaņas ir gareniski elastīgi mehāniski viļņi, kuriem raksturīgi īsi viļņu garumi un augstas frekvences. Viļņiem ir raksturīgas īpašības:

• Viņi nes vienalga
• Viņi apiet šķēršļus
• Viņi apvieno savus efektus, nemainot viens otru.

Skaņu un gaismu veido viļņi.
Viļņus raksturo svārstīga kustība, kurā elementa spriegums tiek pārnests uz blakus esošajiem elementiem un no tiem uz citiem, līdz tas izplatās visā sistēmā. Šī kustība, kas izriet no "atsevišķu kustību savienošanas", ir kolektīvas kustības veids, jo starp sistēmas sastāvdaļām ir elastīgas saites. Tas izraisa traucējumu izplatīšanos bez jebkādas vielas transportēšanas. jebkurš virziens pašā sistēmā. Šo kolektīvo kustību sauc par viļņu. Ultraskaņas izplatīšanās notiek matērijā viļņu kustības veidā, kas rada mainīgas barjeras veidojošo molekulu saspiešanas un retināšanas joslas.
Iedomājieties, kad dīķī tiek iemests akmens, un jūs sapratīsit viļņa jēdzienu.

Ar viļņa garumu saprot attālumu starp diviem secīgiem fāzes punktiem, ti, tajā pašā brīdī ar vienādu amplitūdu un kustības virzienu. Tā mērvienība ir metrs, ieskaitot tā apakšdaļas. Garuma diapazons d "vilnis ultraskaņa ir no 1,5 līdz 0,1 nanometriem (nm, ti, viena miljardā daļa no metra).
Frekvence tiek definēta kā pilnīgu svārstību vai ciklu skaits, ko daļiņas rada laika vienībā, un to mēra hercos (Hz). Ultraskaņā izmantotais frekvenču diapazons ir no 1 līdz 10-20 megaherciem (MHz, ti, viens) miljons hercu), un dažkārt tas ir pat lielāks par 20 MHz.Šīs frekvences cilvēka ausij nav dzirdamas.
Viļņi izplatās ar noteiktu ātrumu, kas ir atkarīgs no tās vides elastības un blīvuma, kurai tie iet cauri.Viļņa izplatīšanās ātrumu nosaka tā frekvences reizinājums ar viļņa garumu (vel = freq x viļņa garums).

Lai izplatītos, ultraskaņai ir nepieciešams substrāts (piemēram, cilvēka ķermenis), no kura tie īslaicīgi maina daļiņu kohēzijas elastīgos spēkus. Atkarībā no substrāta, tāpēc atkarībā no tā blīvuma un molekulu kohēzijas spēkiem tā iekšpusē būs atšķirīgs viļņa izplatīšanās ātrums.
Akustiskā pretestība tiek definēta kā vielas iekšējā pretestība, kas jāšķērso ar ultraskaņu. Tas ietekmē to izplatīšanās ātrumu matērijā un ir tieši proporcionāls barotnes blīvumam, kas reizināts ar ultraskaņas izplatīšanās ātrumu pašā vidē (IA = vel x blīvums). Dažādiem cilvēka ķermeņa audiem ir atšķirīga pretestība, un tas ir princips, uz kura balstās ultraskaņas tehnika.
Piemēram, gaisam un ūdenim ir zema akustiskā pretestība, aknu taukiem un muskuļiem ir starpprodukti, bet kauliem un tēraudam - ļoti augsta. Turklāt, pateicoties šim audu īpašumam, ultraskaņas iekārta dažkārt var redzēt lietas, ko CT (datortomogrāfija) neredz, piemēram, taukainas aknu slimības, tas ir, tauku uzkrāšanās hepatocītos (aknu šūnās), hematomas no sasitumi (asiņu ekstravazācija) un cita veida izolētas šķidruma vai cietas vielas.

Ultraskaņā ultraskaņas tiek ģenerētas pjezoelektriskais efekts augsta frekvence. Ar pjezoelektrisko efektu mēs saprotam īpašību, kurai piemīt daži kvarca kristāli vai daži keramikas veidi, vibrēt augstā frekvencē, ja tā ir savienota ar elektrisko spriegumu, tādēļ, ja to šķērso maiņstrāva. Šie kristāli atrodas ultraskaņas zondes iekšpusē, kas atrodas saskarē ar subjekta ādu vai audiem, ko sauc par devēju, kas tādējādi izstaro ultraskaņas starus, kas šķērso pārbaudāmos ķermeņus un tiek pakļauti "vājināšanai, kas ir tieši saistīta ar emisiju" devēja frekvence. Tāpēc, jo augstāka ir ultraskaņas biežums, jo lielāka ir to iekļūšana audos, ar augstāku attēlu izšķirtspēju. Vēdera dobuma orgānu izpētei parasti tiek izmantotas darba frekvences no 3 līdz 5 megaherciem, bet augstākas frekvences, kas ir lielākas par 7,5 megaherciem ar lielāku izšķirtspēju, tiek izmantotas virspusēju audu (vairogdziedzera, krūts, sēklinieku maisiņa, utt.).
Pārejas punktus starp audumiem ar atšķirīgu akustisko pretestību sauc par saskarnēm. Ikreiz, kad ultraskaņa saskaras ar saskarni, staru kūlis nāk daļēji reflekss (atgriezties) un daļēji lauza (t.i., uzsūcas pamatā esošajos audos). Atstaroto staru sauc arī par atbalsi; tas atgriešanās fāzē atgriežas pie devēja, kur ierosina zondes kristālu, radot elektrisko strāvu. Citiem vārdiem sakot, pjezoelektriskais efekts pārveido ultraskaņu elektriskos signālos, kurus pēc tam apstrādā dators un reālā laikā pārveido par video attēlu.
Tāpēc, analizējot atstarotā ultraskaņas viļņa īpašības, ir iespējams iegūt noderīgu informāciju, lai atšķirtu struktūras ar dažādu blīvumu. Atstarošanas enerģija ir tieši proporcionāla akustiskās pretestības izmaiņām starp divām virsmām .. Ja ir būtiskas atšķirības, piemēram, pāreja starp gaisu un ādu, ultraskaņas staru var pilnībā atstarot; šim nolūkam starp zondi un ādu ir jāizmanto želatīna vielas, kuru mērķis ir izvadīt gaisu.

Izpildes metodes

Ultraskaņu var veikt trīs dažādos veidos:

A režīms (amplitūdas režīms = amplitūdas modulācijas): pašlaik to aizstāj B režīms. Izmantojot A režīmu, katra atbalss tiek parādīta kā bāzes līnijas novirze (kas izsaka laiku, kas nepieciešams, lai atstarotais vilnis atgrieztos uztverošajā sistēmā, ti, attālums starp saskarni, kas izraisīja atstarošanos, un zondi), kā "maksimums", kura amplitūda atbilst signāla intensitātei, kas to ģenerēja. Tas ir vienkāršākais veids, kā attēlot ultraskaņas signālu un ir viendimensijas tipa (ti, tas piedāvā analīzi tikai vienā dimensijā). Tas sniedz informāciju tikai par pārbaudāmās struktūras veidu (šķidra vai cieta). A režīmu joprojām izmanto, bet tikai oftalmoloģijā un neiroloģijā.

TM režīms (laika kustības režīms): tajā A režīma datus bagātina dinamiskie dati. Tiek iegūts divdimensiju attēls, kurā katru atbalsi attēlo gaismas punkts. Punkti pārvietojas horizontāli attiecībā pret konstrukciju kustībām. Ja saskarnes ir stacionāras, arī spilgtie punkti paliks nekustīgi. tas ir līdzīgs A-režīmam, bet ar atšķirību, ka tiek ierakstīta arī atbalss kustība. Šo metodi joprojām izmanto kardioloģijā, jo īpaši vārstu kinētikas demonstrēšanai.

B režīms (spilgtuma režīms vai spilgtuma modulācija): tas ir klasisks atbalss tomogrāfiskais attēls (ti, ķermeņa daļa), kas attēlots televīzijas monitorā, un tās atbalsis nāk no pārbaudāmajām struktūrām. Attēls tiek veidots, pārvēršot atstarotos viļņus signālos, kuru spilgtums (pelēkie toņi) ir proporcionāls "atbalss intensitātei"; telpiskās attiecības starp dažādām atbalsīm uz ekrāna "veido" ērģeļu daļas attēlu. tiek pārbaudīts Tas piedāvā arī divdimensiju attēlus.

Pelēktoņu ieviešana (dažādi pelēki toņi, lai attēlotu dažādas amplitūdas atbalsis) ir vēl vairāk uzlabojusi ultraskaņas attēla kvalitāti. Tādējādi visas ķermeņa struktūras ir attēlotas ar toņiem, sākot no melna līdz baltam. Baltie punkti nozīmē "saukta attēla" klātbūtni. hiperechoic (piemēram, aprēķins), bet attēla melnie punkti hipohēmisks (piemēram, šķidrumi).

Saskaņā ar skenēšanas paņēmienu B režīma ultraskaņa var būt statiska (vai manuāla) vai dinamiska (reālā laika). Izmantojot reālā laika ultraskaņu, attēls tiek pastāvīgi rekonstruēts (vismaz 16 pilnas skenēšanas sekundes) fāzes dinamikā, nodrošinot nepārtraukta attēlošana reālā laikā.

TURPINĀT: "Ultraskaņas" pielietojums