Az ultrahang egy diagnosztikai technika, amely ultrahangot használ. Ez utóbbit fel lehet használni egy egyszerű ultrahang "végrehajtásához", vagy kombinálni lehet egy CT-vel a testrészek képeinek (CT-Echotomography), vagy információk és véráramlási képek megszerzésére ( Echocolordoppler).
Mélyreható cikkek
Működés elve
A fizikában az ultrahangok hosszirányú rugalmas mechanikus hullámok, amelyeket rövid hullámhosszak és magas frekvenciák jellemeznek. A hullámok jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek:
- Nem számítanak
- Kerülik az akadályokat
- Kombinálják hatásaikat anélkül, hogy módosítanák egymást.
A hang és a fény hullámokból áll.
A hullámokat egy oszcilláló mozgás jellemzi, amelyben egy elem feszültsége átkerül a szomszédos elemekre, és ezekről a többiekre, amíg el nem terjed az egész rendszerre. Ez a mozgás, amely "az egyes mozgások összekapcsolásából adódik, egyfajta kollektív mozgás, a rendszer elemei között rugalmas kötések jelenléte miatt. Zavarok terjedését idézi elő anyagmozgatás nélkül. a rendszer bármely iránya. Ezt a kollektív mozgást hullámnak nevezik. Az ultrahang terjedése az anyagban hullámmozgás formájában megy végbe, amely váltakozó kompressziós sávokat generál a közeget alkotó molekulákból.
Gondolj csak bele, amikor egy követ egy tóba dobnak, és megérted a hullám fogalmát.
A hullámhossz alatt a fázis két egymást követő pontja közötti távolságot értjük, azaz ugyanazon pillanatban azonos amplitúdóval és mozgásirányt mutatunk. Mértékegysége a méter, annak résztöbbségeit is beleértve. az ultrahang 1,5 és 0,1 nanométer (nm, azaz a méter egymilliárdod része) között van.
A frekvencia a részecskék egy időegység alatt létrejövő teljes oszcillációinak vagy ciklusainak száma, amelyet hertzben (Hz) mérnek. Az ultrahangban használt frekvenciatartomány 1 és 10-20 Megaz (MHz, azaz egy) között van millió Hertz), és néha még 20 MHz -nél is nagyobb. Ezek a frekvenciák nem hallhatók az emberi fül számára.
A hullámok bizonyos sebességgel terjednek, ami függ a közeg rugalmasságától és sűrűségétől, amelyen áthaladnak.A hullám terjedési sebességét a frekvenciájának szorzata adja meg a hullámhosszával (vel = freq x length d "wave).
A szaporításhoz az ultrahangoknak szubsztrátra van szükségük (például az emberi testre), amely átmenetileg megváltoztatja a részecskék kohéziós rugalmasságát. A szubsztráttól függően, ezért sűrűségétől és molekuláinak kohéziós erőitől függően a hullám eltérő terjedési sebessége lesz benne.
Az akusztikus impedancia az anyag belső ellenállása, amelyet ultrahanggal kell átlépni. Befolyásolja a terjedési sebességüket az anyagban, és egyenesen arányos a közeg sűrűségével, szorozva az ultrahang terjedési sebességével magában a közegben (IA = vel x denzitás). Az emberi test különböző szöveteinek különböző impedanciája van, és ez az az elv, amelyen az ultrahang technika alapul.
Például a levegő és a víz akusztikus impedanciája alacsony, a májzsír és az izom köztes, a csont és az acél nagyon magas. Ezenkívül a szövetek ezen tulajdonságának köszönhetően az ultrahangos készülék néha olyan dolgokat is lát, amelyeket a CT (számítógépes tomográfia) nem lát, például a zsíros májbetegséget, vagyis a zsír felhalmozódását a hepatocitákban (májsejtekben), hematómákat zúzódás (vér extravazációja) és más típusú izolált folyadék vagy szilárd gyűjtemény.
Az ultrahang során az ultrahangokat generálják piezoelektromos hatás magas frekvencia. Piezoelektromos hatás alatt azt a tulajdonságot értjük, amely bizonyos kvarckristályok vagy bizonyos típusú kerámiák birtokában nagy frekvencián rezeg, ha elektromos feszültségre van csatlakoztatva, tehát ha váltakozó elektromos áram keresztezi. Ezeket a kristályokat az ultrahangos szonda belsejében, az érintettek bőrével vagy szöveteivel érintkezve helyezik el, úgynevezett jelátalakítónak, amely így ultrahangos sugarakat bocsát ki, amelyek keresztezik a vizsgálandó testeket, és "csillapításon mennek keresztül, amely közvetlen kapcsolatban áll a kibocsátással" a jelátalakító frekvenciája. Ezért minél magasabb az ultrahangok gyakorisága, annál jobban behatolnak a szövetekbe, a képek nagyobb felbontása mellett. A hasi szervek vizsgálatához általában 3 és 5 Mega Hertz közötti frekvenciákat használnak, míg a magasabb, 7,5 Mega Hertz feletti, nagyobb felbontóképességű frekvenciákat a felszíni szövetek (pajzsmirigy, mell, herezacskó, stb.).
A különböző akusztikus impedanciájú szövetek közötti áthaladási pontokat Interfészeknek nevezzük. Amikor az ultrahang találkozik egy interfésszel, a sugár részben érkezik reflex (menj vissza) és részben megtört (azaz a mögöttes szövetek felszívják). A visszavert sugarat visszhangnak is nevezik; a visszatérési fázisban visszamegy a jelátalakítóba, ahol gerjeszti a szonda kristályát, amely elektromos áramot generál. Más szavakkal, a piezoelektromos hatás az ultrahangot elektromos jelekké alakítja át, amelyeket aztán számítógép dolgoz fel, és valós időben a videón lévő képké alakítja át.
Ezért lehetséges, hogy a visszavert ultrahanghullám jellemzőinek elemzésével hasznos információkat nyerünk a különböző sűrűségű szerkezetek megkülönböztetéséhez. A visszaverődési energia egyenesen arányos a két felület közötti akusztikai impedancia változásával .. Jelentős eltérések esetén, mint például a levegő és a bőr közötti áthaladás, az ultrahangos sugárzás teljes visszaverődésen eshet át; ehhez zselatinos anyagokat kell használni a szonda és a bőr között.Céljuk a levegő eltávolítása.
A végrehajtás módszerei
Az ultrahangot háromféleképpen lehet elvégezni:
A-mód (Amplitudómód = amplitúdómodulációk): jelenleg a B-mód váltja fel. Az A-módban minden visszhang az alapvonal eltérítéseként jelenik meg (amely azt az időt fejezi ki, amíg a visszavert hullám visszatér a fogadó rendszerbe, azaz a tükröződést okozó interfész és a szonda közötti távolságot), "csúcs", amelynek amplitúdója megfelel az azt generáló jel intenzitásának. Ez a legegyszerűbb módja az ultrahangjel ábrázolásának, és egydimenziós típusú (azaz csak egy dimenzióban kínál elemzést). Csak a vizsgált szerkezet jellegéről ad információt (folyékony vagy szilárd). Az A-módot még mindig használják, de csak a szemészetben és a neurológiában.
TM-mód (Time Motion Mode): ebben az A-Mode adatokat a dinamikus adatok gazdagítják. Kétdimenziós képet kapunk, amelyben minden visszhangot egy fénypont jelzi. A pontok vízszintesen mozognak a szerkezetek mozgásához képest. Ha az interfészek helyhez kötöttek, a fényes foltok is helyben maradnak. hasonló az A-Mode-hoz, de azzal a különbséggel, hogy a visszhang mozgását is rögzítik. Ezt a módszert még mindig használják a kardiológiában, különösen a szelep kinetikájának bemutatására.
B-mód (Fényerő mód vagy fényerő-moduláció): ez egy klasszikus echotomográfiai kép (azaz a test egy része), amely a TV-monitoron ábrázolja a vizsgált szerkezetekből származó visszhangokat. A kép úgy épül fel, hogy a visszavert hullámokat jelekké alakítják, amelyek fényessége (a szürke árnyalatai) arányos a "visszhang intenzitásával"; a különböző visszhangok közötti térbeli kapcsolatok "építik" a képernyőn az orgona szakaszának képét vizsgálat alatt Kétdimenziós képeket is kínál.
A szürkeárnyalatos (a szürke különböző árnyalatai a különböző amplitúdójú visszhangok megjelenítése) bevezetése tovább javította az ultrahang képminőségét. Így minden testi struktúrát a feketétől a fehérig terjedő hangok képviselnek. A fehér pontok az "úgynevezett kép" jelenlétét jelzik. hiperechoikus (például számítás), míg a "kép fekete pontjai hypoechoic (például folyadékok).
A szkennelési technika szerint a B-módú ultrahang lehet statikus (vagy manuális) vagy dinamikus (valós idejű). Valós idejű ultrahanggal a kép folyamatosan rekonstruálódik (legalább 16 teljes szkennelés másodpercenként) fázisdinamikában, valós idejű folyamatos ábrázolás.
FOLYTATÁS: Az "ultrahang" alkalmazása
