Ultradźwięki to technika diagnostyczna wykorzystująca ultradźwięki. Te ostatnie można wykorzystać do wykonania prostego ultradźwięku lub w połączeniu z tomografią komputerową w celu uzyskania obrazów przekrojów ciała (Tc-Ecotomografia) lub nawet do uzyskania informacji i obrazów przepływu krwi (Ecocolordoppler).
Pogłębianie artykułów
Zasada działania Metody wykonania Zastosowania Przygotowanie USG gruczołu krokowego USG tarczycy USG wątroby USG jamy brzusznej USG piersi USG przezpochwoweMorfologiczna ultrasonografia w ciążyZasada działania
W fizyce ultradźwięki są mechanicznymi podłużnymi falami sprężystymi charakteryzującymi się małymi długościami fal i wysokimi częstotliwościami. Fale mają typowe właściwości:
- Nie transportują materiału
- Chodzą wokół przeszkód
- Łączą swoje efekty bez zmiany siebie.
Dźwięk i światło składają się z fal.
Fale charakteryzują się ruchem oscylacyjnym, w którym pozyskiwanie elementu jest przekazywane do sąsiednich elementów i od nich do innych, dopóki nie rozchodzi się do całego systemu. Ten ruch, wynikający ze sprzężenia poszczególnych ruchów, jest rodzajem kolektywnego ruchu, spowodowanego obecnością elastycznych wiązań między składnikami systemu. Powoduje rozprzestrzenianie się zakłócenia, bez żadnego transportu materii, w dowolnym kierunku w samym systemie. Ten kolektywny ruch nazywany jest falą. Propagacja ultradźwięków odbywa się w materii w postaci ruchu falowego, który generuje naprzemienne pasma kompresji i rozrzedzenia cząsteczek tworzących ośrodek.
Pomyśl tylko, kiedy kamień jest wrzucany do stawu, a koncepcja fali jest wyraźna.
Długość fali jest pomyślana jako odległość między dwoma kolejnymi punktami w fazie, to znaczy mając taką samą amplitudę i poczucie ruchu w tym samym czasie. Jego jednostką miary jest licznik, w tym jego wielokrotności. Zakres długości fal stosowany w ultradźwiękach wynosi od 1, 5 do 0, 1 nanometra (nm, czyli jedna miliardowa część metra).
Częstotliwość definiuje się jako liczbę całkowitych oscylacji lub cykli, które cząstki wykonują w jednostce czasu i mierzy się w hercach (Hz). Zakres częstotliwości wykorzystywanych w ultradźwiękach wynosi od 1 do 10-20 megawertów (MHz lub milion herców), a czasami jest nawet większy niż 20 MHz. Te częstotliwości nie są słyszalne dla ludzkiego ucha.
Fale rozchodzą się z określoną prędkością, która zależy od elastyczności i gęstości ośrodka, przez który przechodzą. Prędkość propagacji fali podaje iloczyn jej częstotliwości według długości fali (vel = częstotliwość x długość fali).
Aby propagować, ultradźwięki potrzebują substratu (na przykład ludzkiego ciała), którego czasowo zmieniają siły sprężystej kohezji cząstek. W zależności od podłoża, a zatem w zależności od jego gęstości i sił kohezji jego cząsteczek, będzie występować inna prędkość propagacji fali wewnątrz niego.
Impedancja Akustyka jest definiowana jako wewnętrzna rezystancja materii, którą przechodzą ultradźwięki. Warunkuje ich prędkość propagacji w materii i jest wprost proporcjonalna do gęstości medium pomnożonej przez prędkość propagacji ultradźwięków w samym medium (IA = vel x gęstość). Różne tkanki ludzkiego ciała mają różną impedancję i jest to zasada, na której opiera się technika ultradźwiękowa.
Na przykład powietrze i woda mają niską impedancję akustyczną, wątroba i mięśnie mają je pośrednie, a kości i stal mają bardzo wysoką. Co więcej, dzięki tej właściwości tkanek ultradźwięki czasami widzą rzeczy, których nie widzi CT (tomografia komputerowa), takie jak na przykład stłuszczenie wątroby, tj. Nagromadzenie tłuszczu w hepatocytach (komórki wątroby), krwiaki od kontuzji (wynaczynienie krwi) i innych rodzajów płynnych lub stałych izolowanych kolekcji.
W ultradźwiękach ultradźwięki są generowane przez efekt piezoelektryczny wysokiej częstotliwości. Efekt piezoelektryczny oznacza właściwość, jaką posiadają niektóre kryształy kwarcu lub niektóre rodzaje ceramiki, drgającą z wysoką częstotliwością, jeśli są podłączone do napięcia elektrycznego, a zatem, jeśli są przepuszczane przez przemienny prąd elektryczny. Kryształy te są zawarte w sondzie ultradźwiękowej umieszczonej w kontakcie ze skórą lub tkankami podmiotu, zwanej przetwornikiem, który emituje wiązki ultradźwiękowe, które przechodzą przez badane ciała i które podlegają tłumieniu bezpośrednio związanemu z częstotliwość wyjściowa przetwornika. Dlatego im wyższa częstotliwość ultradźwięków, tym większa ich penetracja do tkanek, z większą rozdzielczością obrazów. Do badania narządów jamy brzusznej używa się zwykle częstotliwości pracy od 3 do 5 megawertów, podczas gdy wyższe częstotliwości, większe niż 7, 5 megawertów, o większej zdolności rozdzielczej, są wykorzystywane do oceny tkanek powierzchownych (tarczyca, piersi, moszny itp.).
Punkty przejścia między tkaninami o różnej impedancji akustycznej nazywane są interfejsami . Ilekroć ultradźwięki napotykają na interfejs, wiązka jest częściowo odbijana (z powrotem) i częściowo załamywana (tj. Absorbowana przez leżące poniżej tkanki). Odbita wiązka nazywana jest również echem; powraca do przetwornika, gdzie powraca, aby zasilić kryształ sondy wytwarzając prąd elektryczny. Innymi słowy, efekt piezoelektryczny przekształca ultradźwięki w sygnały elektryczne, które są następnie przetwarzane przez komputer i przekształcane w obraz na wideo w czasie rzeczywistym.
Jest zatem możliwe, analizując charakterystykę odbijanej fali ultradźwiękowej, uzyskać użyteczne informacje do odróżnienia struktur o różnych gęstościach. Energia odbicia jest wprost proporcjonalna do zmienności impedancji akustycznej między dwiema powierzchniami. W przypadku znacznych zmian, takich jak przejście między powietrzem a skórą, wiązka ultradźwięków może ulec całkowitemu odbiciu; z tego powodu konieczne jest stosowanie galaretowatych substancji pomiędzy sondą a skórą. Mają one na celu wyeliminowanie powietrza.
Metody wykonywania
Ultradźwięki można wykonywać na trzy różne sposoby:
Tryb A (tryb amplitudy = modulacje amplitudy): obecnie jest przekroczony przez tryb B. W trybie A każde echo jest przedstawiane jako odchylenie linii podstawowej (co wyraża czas potrzebny fali powrotnej na powrót do systemu odbiorczego, tj. Odległość między interfejsem, który spowodował odbicie i sondę), jako „szczyt”, którego amplituda odpowiada intensywności sygnału, który go wygenerował. Jest to najprostszy sposób przedstawienia sygnału ultradźwiękowego i jest on typu jednowymiarowego (tzn. Oferuje analizę w jednym wymiarze). Daje informacje o naturze danej struktury (płynnej lub stałej). Tryb A jest nadal używany, ale tylko w okulistyce i neurologii.
TM-Mode (Time Motion Mode): w nim dane trybu A są wzbogacane przez dynamiczne dane. Uzyskuje się dwuwymiarowy obraz, w którym każde echo jest reprezentowane przez punkt świetlny. Punkty poruszają się poziomo w stosunku do ruchów struktur. Jeśli interfejsy są nadal, punkty świetlne pozostaną w bezruchu. jest podobny do trybu A, ale z tą różnicą, że ruch echa jest również rejestrowany. Ta metoda jest nadal stosowana w kardiologii, zwłaszcza do demonstracji kinetyki zastawki.
Tryb B ( tryb jasności): to klasyczny obraz ekotomograficzny (tj. Części ciała) reprezentacji na monitorze telewizyjnym ech pochodzących z badanych struktur. Obraz jest skonstruowany przez przekształcenie odbijanych fal w sygnały, których jasność (odcienie szarości) jest proporcjonalna do intensywności echa; relacje przestrzenne między różnymi echami „budują” na ekranie obraz części badanego narządu. Oferuje także obrazy dwuwymiarowe .
Wprowadzenie skali szarości (różne odcienie szarości w celu odzwierciedlenia ech o różnej amplitudzie) poprawiło jakość obrazu ultradźwiękowego. W ten sposób wszystkie struktury ciała są reprezentowane w odcieniach od czarnego do białego. Białe kropki oznaczają obecność obrazu zwanego hiperechogenicznym (na przykład obliczenie), podczas gdy czarne punkty hipoechogenicznego obrazu (na przykład płyny).
Zgodnie z techniką skanowania ultradźwięki B-Mode mogą być statyczne (lub ręczne) lub dynamiczne (w czasie rzeczywistym). Dzięki skanerom ultradźwiękowym działającym w czasie rzeczywistym obraz jest stale rekonstruowany (co najmniej 16 kompletnych skanów na sekundę) w fazie dynamicznej, zapewniając ciągłą reprezentację w czasie rzeczywistym.
CONTINUE: zastosowania ultradźwięków »
