ultrazvuk

Ultrazvuk je diagnostická technika, ktorá využíva ultrazvuk. Tieto môžu byť použité pri vykonávaní jednoduchého ultrazvuku, alebo kombinované s CT skenom na získanie obrazov častí tela (Tc-Ecotomografia), alebo dokonca na získanie informácií a obrázkov o prietoku krvi (Ecocolordoppler).

Prehlbovanie článkov

Princíp fungovania Metódy realizácie Aplikácie Príprava Ultrazvuk prostaty Ultrazvuk štítnej žľazy Ultrasonografia pečene Ultrasonografia brucha Ultrazvuk prsníka Transvaginálna ultrazvukMorfologická ultrasonografia v tehotenstve

Princíp činnosti

Vo fyzike sú ultrazvukové mechanické pozdĺžne elastické vlny charakterizované malými vlnovými dĺžkami a vysokými frekvenciami. Vlny majú typické vlastnosti:

• Neprevážajú materiál
• Obchádzajú prekážky
• Kombinujú svoje účinky bez toho, aby sa navzájom menili.

Zvuk a svetlo sa skladajú z vĺn.

Vlny sú charakterizované oscilačným pohybom, pri ktorom sa získavanie prvku prenáša na susedné prvky az nich na ostatné, až kým sa nepresunie do celého systému. Tento pohyb, vyplývajúci zo spojenia jednotlivých pohybov, je typom kolektívneho pohybu v dôsledku prítomnosti elastických väzieb medzi komponentmi systému. To vedie k šíreniu narušenia, bez akéhokoľvek transportu hmoty, akýmkoľvek smerom v rámci samotného systému. Tento kolektívny pohyb sa nazýva vlna. Šírenie ultrazvuku sa uskutočňuje v hmote vo forme vlnového pohybu, ktorý generuje striedavé pásy kompresie a zriedenia molekúl, ktoré tvoria médium.

Len pomyslite na to, kedy je kameň hodený do rybníka a koncepcia vlny je jasná.

Vlnová dĺžka je určená ako vzdialenosť medzi dvomi po sebe nasledujúcimi bodmi vo fáze, to znamená, že majú rovnakú amplitúdu a pocit pohybu súčasne. Jeho mernou jednotkou je meradlo vrátane jeho čiastkových násobkov. Rozsah vlnových dĺžok používaných v ultrazvuku je medzi 1, 5 a 0, 1 nanometrov (nm, tj jedna miliardtina metra).

Frekvencia je definovaná ako počet úplných oscilácií alebo cyklov, ktoré častice vykonávajú v časovej jednotke a meria sa v Hz (Hz). Rozsah frekvencií používaných v ultrazvuku je medzi 1 a 10-20 Mega Hertz (MHz, alebo jeden milión Hertz) a niekedy je dokonca vyšší ako 20 MHz. Tieto frekvencie nie sú počuteľné pre ľudské ucho.

Vlny sa šíria určitou rýchlosťou, ktorá závisí od pružnosti a hustoty média, ktorým prechádzajú. Rýchlosť šírenia vlny je daná súčinom jej frekvencie vlnovou dĺžkou (vel = freq x vlnová dĺžka).

Na šírenie potrebujú ultrazvuk substrát (napríklad ľudské telo), ktorého dočasne menia elastické kohézne sily častíc. V závislosti od substrátu, teda v závislosti na jeho hustote a kohéznych silách jeho molekúl, bude v ňom iná rýchlosť šírenia vlny.

Impedancia Akustika je definovaná ako vnútorná odolnosť hmoty, ktorá má byť skrížená ultrazvukom. To podmieňuje ich rýchlosť šírenia v látke a je priamo úmerná hustote média násobeného rýchlosťou šírenia ultrazvukov v samotnom médiu (IA = vel x hustota). Rôzne tkanivá ľudského tela majú inú impedanciu a to je princíp, na ktorom je založená ultrazvuková technika.

Napríklad vzduch a voda majú nízku akustickú impedanciu, tuková pečeň a sval majú strednú hodnotu a kosť a oceľ ju majú veľmi vysokú. Navyše vďaka tejto vlastnosti tkanív môže ultrazvuk niekedy vidieť veci, ktoré CT (počítačová tomografia) nevidí, ako napríklad steatóza pečene, tj akumulácia tuku v hepatocytoch (pečeňové bunky), hematómy z kontúzie (extravazácia krvi) a iných typov tekutých alebo pevných izolovaných zbierok.

V ultrazvukových ultrazvukoch sú generované vysokofrekvenčným piezoelektrickým efektom . Piezoelektrický efekt znamená vlastnosť, ktorú majú niektoré kryštály kremeňa alebo niektoré druhy keramiky, vibrácie pri vysokej frekvencii, ak sú pripojené k elektrickému napätiu, preto ak sú krížené striedavým elektrickým prúdom. Tieto kryštály sú obsiahnuté v ultrazvukovej sonde umiestnenej v kontakte s kožou alebo tkanivami subjektu, nazývaného transduktor, ktorý tak emituje ultrazvukové lúče, ktoré prechádzajú cez telesá, ktoré majú byť vyšetrené a ktoré podliehajú zoslabeniu, ktoré priamo súvisí s výstupná frekvencia meniča. Čím vyššia je frekvencia ultrazvukov, tým väčšia je ich penetrácia do tkanív s väčším rozlíšením obrazov. Na štúdium abdominálnych orgánov sa zvyčajne používajú pracovné frekvencie medzi 3 a 5 Mega Hertzmi, zatiaľ čo vyššie frekvencie, väčšie ako 7, 5 Mega Hertz, s väčšou rezolutnou kapacitou, sa používajú na hodnotenie povrchových tkanív (štítna žľaza, prsníka, mieška atď.).

Prechodové body medzi tkaninami s rôznou akustickou impedanciou sa nazývajú rozhrania . Kedykoľvek sa ultrazvuk stretne s rozhraním, lúč sa čiastočne odrazí (späť) a čiastočne sa láma (tj absorbuje pod ním ležiace tkanivá). Odrazený lúč sa nazýva aj echo; vracia sa do snímača, kde sa vracia na napájanie kryštálu sondy generujúceho elektrický prúd. Inými slovami, piezoelektrický efekt transformuje ultrazvuk na elektrické signály, ktoré sú potom spracované počítačom a transformované do obrazu na videu v reálnom čase.

Preto je možné analyzovaním charakteristík odrazenej ultrazvukovej vlny získať užitočné informácie na rozlíšenie štruktúr s rôznymi hustotami. Reflexná energia je priamo úmerná kolísaniu akustickej impedancie medzi dvoma povrchmi. Pre významné variácie, ako je prechod medzi vzduchom a kožou, môže ultrazvukový lúč podstúpiť úplný odraz; Z tohto dôvodu je potrebné použiť medzi sondou a kožou želatínové látky. Sú určené na odstránenie vzduchu.

Vykonávacie metódy

Ultrazvuk môže byť vykonaný tromi rôznymi spôsobmi:

Režim A (režim amplitúdy = amplitúdové modulácie): B-režim je v súčasnosti prekročený. Pri režime A je každá ozvena prezentovaná ako odchýlka základnej čiary (ktorá vyjadruje čas potrebný na to, aby sa odrazená vlna vrátila do prijímacieho systému, tj vzdialenosť medzi rozhraním, ktoré spôsobilo odraz a sondu), ako "pík", ktorého amplitúda zodpovedá intenzite signálu, ktorý ho generoval. Je to najjednoduchší spôsob, ako reprezentovať ultrazvukový signál a je jednorozmerného typu (tj ponúka analýzu v jedinom rozmere). Poskytuje informácie o povahe predmetnej stavby (kvapalné alebo tuhé). A-Mode sa stále používa, ale iba v oftalmológii av neurológii.

TM-Mode (Time Motion Mode): v ňom sú údaje A-Mode obohatené o dynamické údaje. Získa sa dvojrozmerný obraz, v ktorom je každá ozvena reprezentovaná svetelným bodom. Body sa pohybujú horizontálne vo vzťahu k pohybom konštrukcií. Ak sú rozhrania stále, svetelné body zostanú nezmenené. je podobný režimu A, ale s tým rozdielom, že sa zaznamenáva aj pohyb ozveny. Táto metóda sa stále používa v kardiológii, najmä na demonštráciu kinetiky ventilov.

Režim B ( režim jasu): je to klasický ekotomografický obraz (tj časti tela) reprezentácie na televíznom monitore ozveny prichádzajúcich zo skúmaných štruktúr. Obraz je vytvorený konvertovaním odrazených vĺn na signály, ktorých jas (odtiene sivej) je úmerný intenzite ozveny; priestorové vzťahy medzi rôznymi ozvenami „stavajú“ na obrazovke obraz časti vyšetrovaného orgánu. Ponúka tiež dvojrozmerné obrázky.

Zavedenie sivej škály (rôzne odtiene sivej na reprezentáciu ozveny rôznej amplitúdy) zlepšilo kvalitu ultrazvukového obrazu. Všetky štruktúry tela sú teda zastúpené v tónoch od čiernej po bielu. Biele bodky znamenajú prítomnosť obrazu nazývaného hyperechoický (napríklad výpočet), zatiaľ čo čierne body hypoechoického obrazu (napríklad kvapaliny).

Podľa techniky skenovania môže byť ultrazvuk B-módu statický (alebo manuálny) alebo dynamický (v reálnom čase). S ultrazvukovými skenermi v reálnom čase sa obraz v dynamickej fáze neustále rekonštruuje (najmenej 16 úplných snímok za sekundu), čím sa zabezpečuje nepretržité zobrazovanie v reálnom čase.

POKRAČOVAŤ: Ultrazvukové aplikácie »