Ултразвукът е диагностична техника, която използва ултразвук. Те могат да бъдат използвани при изпълнението на обикновен ултразвук или в комбинация с компютърна томография, за да се получат изображения на части от тялото (Tc-Ecotomography), или да се получи информация и изображения на кръвния поток (Ecocolordoppler).
Удължаване на статии
Принцип на действие Методи на изпълнение Приложения Подготовка Ултразвуково изследване на простатата Ултразвуково изследване на щитовидната жлеза Ултразвуково изследване на черния дроб Ултразвуково изследване Ултразвук на гърдата Трансвагинален ултразвук Морфологичен преглед при бременностПринцип на действие
Във физиката ултразвуците са надлъжни еластични механични вълни, характеризиращи се с малки дължини на вълните и високи честоти. Вълните имат типични свойства:
- Те не носят материя
- Препятствия с препятствия
- Те комбинират ефектите си, без да се променят.
Звукът и светлината са съставени от вълни.
Вълните се характеризират с осцилиращо движение, при което напрежението на даден елемент се предава на съседните елементи и от тях към другите до точката на разпространение към цялата система. Това движение, произтичащо от свързването на отделните движения, е вид колективно движение, дължащо се на присъствието на еластични тип връзки между компонентите на системата. Тя поражда разпространение на смущение, без никакъв транспорт на материя, във всяка посока в самата система. Това колективно движение се нарича вълна. Разпространението на ултразвук се осъществява в материята под формата на вълнообразно движение, което генерира променливи ленти на компресия и разреждане на молекулите, които съставляват средата.
Само си помислете кога камък се хвърля в езерото и ще имате ясно понятие за вълна.
Дължината на вълната е предвидена като разстояние между две последователни точки във фаза, т.е. имащи едновременно еднаква амплитуда и чувство за движение. Неговата единица за измерване е измервателният уред, включително неговите подгрупи. Диапазонът на дължината на вълната, използван при ултразвука, е между 1.5 и 0.1 нанометра (nm, т.е. една милиардна част от метър).
Честотата се определя като броя на пълните колебания или цикли, които частиците изпълняват в единица време и се измерват в херц (Hz). Диапазонът на честотите, използвани в ултразвука, е между 1 и 10-20 мегагерц (MHz, т.е. един милион херца) и понякога е дори по-висок от 20 MHz. Тези честоти не се чуват от човешкото ухо.
Вълните се разпространяват с определена скорост, която зависи от еластичността и плътността на средата, през която преминават. Скоростта на разпространение на вълната се дава от произведението на неговата честота по дължината на вълната (vel = freq x wavelength).
За да се разпространяват, ултразвуците се нуждаят от субстрат (например човешкото тяло), който временно променя еластичните сили на сцеплението на частиците. В зависимост от субстрата, в зависимост от неговата плътност и кохезионните сили на неговите молекули, ще има различна скорост на разпространение на вълната вътре в нея.
Същинската резистентност на материята, която се пресича от ултразвук, се определя като акустичен импеданс . Той обуславя скоростта им на разпространение в материята и е правопропорционален на плътността на средата, умножена по скоростта на разпространение на ултразвуците в самата среда (IA = vel x плътност). Различните тъкани на човешкото тяло имат различни импеданси и това е принципът, на който се основава техниката на ултразвука.
Например, въздухът и водата имат нисък акустичен импеданс, чернодробните мазнини и мускулите са междинни, а костите и стоманата са много високи. Освен това, благодарение на това свойство на тъканите, ехографът понякога може да види неща, които КТ (компютърна томография) не вижда, като стеатоза на черния дроб, т.е. натрупване на мазнини в хепатоцитите (чернодробни клетки), хематоми от контузия (екстравазация на кръвта) и други видове изолирани твърди или течни колекции.
При ултразвук се генерират ултразвук за високочестотен пиезоелектричен ефект . Пиезоелектричен ефект означава свойството, притежавано от някои кварцови кристали или някои видове керамика, да вибрира при висока честота, ако е свързано с електрическо напрежение, след това, ако е пресечено от променлив електрически ток. Тези кристали се съдържат в ултразвуковата сонда, поставена в контакт с кожата или тъканите на субекта, наречена трансдюсер, която излъчва ултразвукови лъчи, които преминават през изследваните тела и които претърпяват затихване, което е в пряка връзка с честотата на преобразувателя. Следователно, колкото по-висока е честотата на ултразвуците, толкова по-голямо е проникването им в тъканите, с по-висока резолюция на изображенията. За изследване на коремните органи обикновено се използват честоти на работа между 3 и 5 мегагерца, докато по-високите честоти, по-високи от 7, 5 мегагерц, с по-висока разделителна способност, се използват за оценка на повърхностните тъкани (щитовидната жлеза, гърдата, скротума и др.).
Точките на преминаване между тъкани с различен акустичен импеданс се наричат Интерфейси . Всеки път, когато ултразвукът срещне интерфейс, лъчът е частично отразен (обратно) и частично пречупен (т.е. абсорбира се от подлежащите тъкани). Отразеният лъч също се нарича ехо; когато се връща, той се връща към трансдюсера, където възбужда кристалния сензор, генериращ електрически ток. С други думи, пиезоелектричният ефект трансформира ултразвука в електрически сигнали, които след това се обработват чрез компютър и се преобразуват в изображение във видеото в реално време.
Следователно, чрез анализиране на характеристиките на отразената ултразвукова вълна е възможно да се получи полезна информация за диференциране на структури с различни плътности. Енергията на отражение е пропорционална на промяната на акустичния импеданс между две повърхности. За значителни вариации, като преминаването между въздуха и кожата, ултразвуковия лъч може да претърпи пълно отражение; за това е необходимо използването на желатинови вещества между сондата и кожата. Те са предназначени да премахнат въздуха.
Метод на изпълнение
Ултразвукът може да се извърши по три различни начина:
A-Mode (Амплитуден режим = амплитудна модулация): понастоящем е заменен от B-Mode. С A-Mode, всяко ехо се представя като отклонение на базовата линия (което изразява времето, необходимо на отразената вълна да се върне в приемащата система, т.е. разстоянието между интерфейса, който е причинил отражението и сондата), като "пик", чиято ширина съответства на интензивността на сигнала, който го е генерирал. Това е най-простият начин за представяне на ехографския сигнал и е от едномерен тип (тоест предлага анализ в едно измерение). Тя дава информация за характера на въпросната структура (течна или твърда). A-Mode все още се използва, но само в офталмологията и неврологията.
TM-Mode (Time Motion Mode): в него данните на A-Mode се обогатяват от динамичните данни. Получава се двуизмерно изображение, в което всяко ехо е представено от светло петно. Точките се движат хоризонтално спрямо движенията на конструкциите. Ако интерфейсите са все още, дори и светлите петна ще останат неподвижни. той е подобен на A-Mode, но с разликата, че движението на ехото също се записва. Този метод все още се използва в кардиологията, особено за демонстрации на кинетика на клапната система.
B-Mode ( Режим на яркост): това е класически Екотомографски образ (т.е. част от тялото) на представянето на телевизионния монитор на ехото от структурите, които се разглеждат. Изображението се конструира чрез преобразуване на отразените вълни в сигнали, чиято яркост (нюанси на сивото) е пропорционална на интензивността на ехото; пространствените отношения между различните ехо "изграждат" образа на разгледания орган на екрана. Той също така предлага двуизмерни изображения.
Въвеждането на сивата скала (различни нюанси на сивото за представяне на ехото от различни ширини) подобри качеството на ултразвуковото изображение. Така всички телесни структури са представени с тонове, вариращи от черно до бяло. Белите точки означават наличието на изображение, наречено хиперехогенно (например изчисление), докато черните точки на хипоехогенния образ (например течности).
В зависимост от техниката на сканиране, ултразвукът B-Mode може да бъде статичен (или ръчен) или динамичен (в реално време). С ехографи в реално време, изображението се реконструира постоянно (най-малко 16 пълни сканирания в секунда) в динамична фаза, осигурявайки непрекъснато представяне в реално време.
ПРОДЪЛЖАВА: Приложения на ултразвук »
