Az ultrahang ultrahangot használó diagnosztikai technika. Az utóbbit egyszerű ultrahang végrehajtására, vagy CT-vizsgálatsal kombinálva használhatjuk a testrészek (Tc-Ecotomografia) képeinek megszerzésére, vagy akár a véráramlásról (Ecocolordoppler) kapcsolatos információk és képek beszerzésére.
Cikkek mélyítése
Működési elv Végrehajtási módszerek Alkalmazások Előkészítés A prosztata ultrahangja A pajzsmirigy ultrahangja Máj ultrahangvizsgálata Hasi ultrahangvizsgálat Mell ultrahang Transzvaginális ultrahangMorfológiai ultrahangvizsgálat terhesség alattMűködési elv
A fizikában az ultrahangok mechanikus hosszirányú rugalmas hullámok, amelyeket kis hullámhosszúságok és magas frekvenciák jellemeznek. A hullámok jellemző tulajdonságai:
- Nem szállítanak anyagot
- Az akadályok körül mozognak
- Kombinálják hatásaikat anélkül, hogy egymás változtatnának.
A hang és a fény hullámokból áll.
A hullámokat egy oszcilláló mozgás jellemzi, amelyben egy elem felszólítása a szomszédos elemekhez, és ezekből a többi felé továbbításra kerül, amíg az egész rendszerre nem terjed. Ez a mozgás, amely az egyes mozgások összekapcsolásából származik, egyfajta kollektív mozgás, mivel a rendszer komponensei között rugalmas kötések vannak jelen. Ez a zavarok terjedését eredményezi, bármilyen anyagszállítás nélkül, a rendszerben lévő bármely irányban. Ezt a kollektív mozgást hullámnak nevezik. Az ultrahang terjedése az anyagban hullámmozgás formájában zajlik, amely váltakozó sávokat generál a tápközeget képező molekulák tömörítésével és ritkításával.
Gondoljunk csak arra, amikor egy kő dobott egy tóba, és a hullám fogalma világos.
A hullámhossz két egymást követő pont közötti távolság, azaz ugyanazon amplitúdó és mozgásérzet egyidejű megtervezése. Mérési egysége a mérő, beleértve az al-szorzókat is. Az ultrahangban használt hullámhossz-tartomány 1, 5 és 0, 1 nanométer között van (nm, azaz egy méter milliárdja).
A frekvenciát a teljes oszcilláció vagy ciklusok száma határozza meg, amelyeket a részecskék az időegységben hajtanak végre, és hertzben (Hz) mérik. Az ultrahangban használt frekvenciatartomány 1 és 10-20 Mega Hertz (MHz, vagy egy millió Hertz) között van, és néha még nagyobb, mint 20 MHz. Ezek a frekvenciák nem hallhatók az emberi fülnek.
A hullámok bizonyos sebességgel terjednek, ami függ az áthaladó közeg rugalmasságától és sűrűségétől. A hullám terjedésének sebességét a frekvencia terméke adja a hullámhosszával (vel = freq x hullámhossz).
A szaporításhoz az ultrahangoknak szubsztrátra (például az emberi testre) van szükségük, amely átmenetileg megváltoztatja a részecskék rugalmas kohéziós erőit. A szubsztrátumtól függően, ezért a sűrűségétől és a molekuláinak kohéziós erőitől függően, a hullám belsejében eltérő terjedési sebesség lesz.
Az impedancia akusztikát úgy határozzuk meg, mint az ultrahang által áthaladó anyag belső ellenállását. Feltételezi a szaporodási sebességüket az anyagban, és közvetlenül arányos a közeg sűrűségével, szorozva az ultrahangok terjedésének sebességével magában (IA = vel x sűrűség). Az emberi test különböző szövetei különböző impedanciával rendelkeznek, és ez az elv, amelyen az ultrahang technika alapul.
Például a levegő és a víz alacsony akusztikus impedanciájú, kövér máj és izom közepes, csont és acél nagyon magas. Továbbá, a szövetek ezen tulajdonságának köszönhetően az ultrahang néha olyan dolgokat lát, amelyeket a CT (számítógépes tomográfia) nem lát, mint például a máj steatosis, azaz a zsír felhalmozódása hepatocitákban (májsejtek), hematomák. a szuszpenzió (a vér extravasációja) és más típusú folyékony vagy szilárd izolált gyűjteményekből.
Az ultrahangos ultrahangok nagyfrekvenciás piezoelektromos hatással készülnek. A piezoelektromos hatás azt a tulajdonságot jelenti, amelyet néhány kvarckristály vagy bizonyos típusú kerámia nagy frekvenciájú rezgéshez vezet, ha elektromos feszültséggel van összekötve, ezért ha váltakozó áram áramlik át. Ezeket a kristályokat az ultrahang-szonda tartalmazza, amely az alany bőrével vagy szöveteivel érintkezik, amelyet átalakítónak nevezünk, amely így ultrahanggerendákat bocsát ki, amelyek áthaladnak a vizsgálandó testeken, és amelyek egy olyan csillapításon mennek keresztül, amely közvetlenül kapcsolódik a átalakító kimeneti frekvenciája. Ezért minél nagyobb az ultrahangok gyakorisága, annál nagyobb a behatolása a szövetekbe, a képek nagyobb felbontásával. A hasi szervek vizsgálatához rendszerint 3 és 5 Mega Hertz közötti gyakoriságot alkalmaznak, míg a nagyobb felszíni szövetek (pajzsmirigy, a pajzsmirigy, a 7, 5 Mega Hertz) nagyobb rezolúciós kapacitásait használják. mell, scrotum stb.).
A különböző akusztikus impedanciájú szövetek közötti átmeneti pontokat interfésznek nevezik. Amikor az ultrahangok érintkeznek, a gerenda részben visszaverődik (hátra) és részben visszarepedik (azaz az alatta lévő szövetek által elnyelik). A visszavert fényt visszhangnak is nevezik; visszatér az átalakítóhoz, ahol visszatér, hogy villamos energiát generáljon. Más szavakkal, a piezoelektromos hatás átalakítja az ultrahangot elektromos jelekké, amelyeket ezután számítógéppel dolgoznak fel, és valós idejű videóvá alakítják át.
Ezért a visszaverődött ultrahanghullám jellemzőinek elemzésével hasznos információ nyerhető a különböző sűrűségű szerkezetek megkülönböztetésére. A reflexiós energia közvetlenül arányos a két felület közötti akusztikus impedanciával. Jelentős változásokra, mint például a levegő és a bőr közötti áthaladás, az ultrahang sugár teljes visszaverődésen megy keresztül; emiatt szükség van zselatinszerű anyagok használatára a szonda és a bőr között. Ezek célja a levegő eltávolítása.
Végrehajtási módszerek
Az ultrahang három különböző módon hajtható végre:
A-mód (amplitúdó üzemmód = amplitúdó-modulációk): jelenleg a B-mód túllépi. A-módban minden visszhang az alapvonal elhajlásaként jelenik meg (ami a visszavert hullámnak a fogadó rendszerbe való visszatéréséhez szükséges időt jelenti, azaz a reflexiót okozó interfész és a szonda közötti távolság), mint "csúcs", amelynek amplitúdója megfelel a generált jel intenzitásának. Ez a legegyszerűbb módja az ultrahang jel reprezentálásának és egydimenziós típusának (azaz egyetlen dimenzióban elemzést nyújt). Információt ad a szóban forgó szerkezet jellegéről (folyékony vagy szilárd). Az A-módot még mindig használják, de csak szemészetben és neurológiában.
TM-mód (Time Motion Mode): benne az A-mód adatai dinamikus adatokkal gazdagodnak. Kétdimenziós képet kapunk, amelyben minden visszhangot világító pont képvisel. A pontok vízszintesen mozognak a szerkezetek mozgásaival szemben. Ha az interfészek még mindig vannak, a világító pontok továbbra is maradnak. hasonló az A-módhoz, de azzal a különbséggel, hogy a visszhang mozgása is rögzítésre kerül. Ezt a módszert még mindig használják kardiológiában, különösen a szelep kinetikájának bemutatására.
B-mód (fényerő mód): ez egy klasszikus ökotomográfiai kép (vagyis egy testrész), amely a vizsgált struktúrákból származó visszhangok televíziós monitoron történő ábrázolását mutatja. A képet úgy alakítják ki, hogy a visszavert hullámokat olyan jelekké alakítják át, amelyek fényereje (szürke árnyalatai) arányos a visszhang intenzitásával; a különböző "visszhangok" közötti térbeli kapcsolatok a képernyőn a vizsgált szerv részének képe. Kétdimenziós képeket is kínál.
A szürke skála bevezetése (különböző szürke árnyalatok, amelyek különböző amplitúdójú visszhangokat jelentenek) javította az ultrahang képminőségét. Így minden teststruktúra fekete-fehér színben jelenik meg. A fehér pontok a hiperhechikusnak nevezett kép (például számítás) jelenlétét jelzik, míg a hipoéhikus kép fekete pontjai (például folyadékok).
A szkennelési technika szerint a B-módú ultrahang statikus (vagy kézi) vagy dinamikus (valós idejű) lehet. Valós idejű ultrahangos szkennerek esetén a képet folyamatosan rekonstruálják (legalább 16 teljes szkennelés másodpercenként) a dinamikus fázisban, ami folyamatos reprezentációt biztosít valós időben.
FOLYTATÁS: Ultrahangos alkalmazások »
