Ультразвук - це діагностична техніка, яка використовує ультразвуки. Останні можуть бути використані при виконанні простого ультразвуку, або в поєднанні з КТ для отримання зображень ділянок тіла (Tc-Ecotomografia), або навіть для отримання інформації і зображень кровотоку (Ecocolordoppler).
Поглиблення статей
Принцип дії Методи виконання Додатки Підготовка Ультразвукове дослідження передміхурової залози УЗД щитовидної залози УЗД черевної порожнини УЗД молочної залози Ультразвук молочної залозиМарфологічна УЗД під час вагітностіПринцип роботи
У фізиці ультразвуки являють собою механічні поздовжні пружні хвилі, що характеризуються невеликими довжинами хвиль і високими частотами. Хвилі мають типові властивості:
- Вони не переносять матеріал
- Вони обходять перешкоди
- Вони поєднують свої ефекти, не змінюючи один одного.
Звук і світло складаються з хвиль.
Хвилі характеризуються коливальним рухом, при якому домагання елемента передається сусіднім елементам і від них до інших, поки воно не поширюється на всю систему. Цей рух, що виникає в результаті зчеплення окремих рухів, є одним з видів колективного руху, обумовленим наявністю еластичних зв'язків між компонентами системи. Це призводить до поширення порушення, без будь-якого транспортування матерії, в будь-якому напрямку всередині самої системи. Цей колективний рух називається хвилею. Поширення ультразвуку відбувається у речовині у вигляді хвильового руху, яке генерує чергуються смуги стиснення і розрідження молекул, що входять до складу середовища.
Тільки подумайте, коли камінь кидається в ставок і поняття хвилі ясно.
Довжина хвилі призначена як відстань між двома послідовними точками у фазі, тобто мають однакову амплітуду і відчуття руху одночасно. Його одиницею вимірювання є лічильник, включаючи його підмножини. Діапазон довжин хвиль, який використовується в ультразвуку, становить від 1, 5 до 0, 1 нанометрів (нм, тобто одна мільярдна частина метра).
Частота визначається як число повних коливань, або циклів, які частинки виконують в одиницю часу і вимірюються в герцах (Гц). Діапазон частот, що використовуються ультразвуком, становить від 1 до 10-20 мегагерц (МГц або один мільйон герців) і іноді навіть більше 20 МГц. Ці частоти не чути людського вуха.
Хвилі розповсюджуються з певною швидкістю, яка залежить від еластичності та щільності середовища, через яку вони проходять. Швидкість поширення хвилі задається добутку її частоти за довжиною хвилі (vel = частота х довжина хвилі).
Для розповсюдження ультразвуку потрібна підкладка (наприклад, людське тіло), з якої вони тимчасово змінюють сили пружної когезії частинок. Залежно від підкладки, в залежності від її щільності і сил когезії її молекул, буде відбуватися різна швидкість поширення хвилі всередині неї.
Імпедансна акустика визначається як внутрішня стійкість речовини, що перетинається ультразвуком. Вона обумовлює їхню швидкість поширення в речовині і прямо пропорційна щільності середовища, помноженої на швидкість поширення ультразвуку в самому середовищі (IA = vel x щільність). Різні тканини людського тіла мають різний імпеданс, і це принцип, на якому заснована техніка ультразвуку.
Наприклад, повітря і вода мають низький акустичний опір, жир печінки і м'язи у нього проміжні, а кістка і сталь мають її дуже високу. Більш того, завдяки цій властивості тканин, ультразвук іноді може бачити речі, яких не бачить КТ (комп'ютеризована томографія), наприклад, стеатоз печінки, тобто накопичення жиру в гепатоцитах (клітини печінки), гематоми від контузії (екстравазація крові) та інших типів рідких або твердих ізольованих колекцій.
Ультразвукові УЗД генеруються високочастотним п'єзоелектричним ефектом . П'єзоелектричний ефект - це властивість, яка володіє деякими кварцовими кристалами або деякими типами кераміки, коли вібрує на високій частоті, якщо вона підключена до електричної напруги, отже, якщо вона перетнута змінним електричним струмом. Ці кристали містяться в ультразвуковому зонді, розташованому в контакті з шкірою або тканинами суб'єкта, звані перетворювачем, який таким чином випромінює ультразвукові промені, які проходять через тіла, що підлягають дослідженню, і які зазнають ослаблення, яке безпосередньо пов'язане з вихідна частота перетворювача. Тому чим вище частота ультразвуків, тим більше їх проникнення в тканини, з більшою роздільною здатністю зображень. Для дослідження органів черевної порожнини зазвичай використовують частоти від 3 до 5 мегагерц, а для оцінки поверхневих тканин (щитоподібної залози) використовуються більш високі частоти, що перевищують 7, 5 мега герца, з більшою роздільною здатністю. грудей, мошонки і т.д.).
Точки переходу між тканинами з різним акустичним імпедансом називаються інтерфейсами . Всякий раз, коли ультразвук стикається з інтерфейсом, промінь частково відбивається (назад) і частково заломлюється (тобто поглинається нижньою тканиною). Відбитий промінь також називається ехо; він повертається до перетворювача, де він повертається, щоб активувати кристал зонда, генеруючи електричний струм. Іншими словами, п'єзоелектричний ефект перетворює ультразвук в електричні сигнали, які потім обробляються комп'ютером і перетворюються в зображення на відео в реальному часі.
Тому можна, аналізуючи характеристики відбитої ультразвукової хвилі, отримати корисну інформацію для диференціації структур з різною щільністю. Енергія відображення прямо пропорційна зміні акустичного імпедансу між двома поверхнями. Для значних відмінностей, таких як проходження між повітрям і шкірою, ультразвуковий промінь може зазнати повної рефлексії; з цієї причини необхідно використовувати желатинові речовини між зондом і шкірою. Вони призначені для усунення повітря.
Методи виконання
Ультразвук можна виконувати трьома різними способами:
A-Mode (Режим амплітуди = амплітудні модуляції): в даний час перевищує B-Mode. З A-Mode кожен ехо представляється як відхилення базової лінії (яка виражає час, необхідний для відбитої хвилі для повернення в приймальну систему, тобто відстань між інтерфейсом, що викликало відображення і зонд), як "пік", амплітуда якого відповідає інтенсивності сигналу, який його генерує. Це найпростіший спосіб представити ультразвуковий сигнал і є одновимірним типом (тобто він пропонує аналіз в єдиному вимірі). Він надає інформацію про природу розглянутої структури (рідкої або твердої). A-Mode досі використовується, але тільки в офтальмології та неврології.
TM-Mode ( режим руху часу): в ньому дані A-Mode збагачуються динамічними даними. Отримано двовимірне зображення, в якому кожне ехо представляється світловою точкою. Точки рухаються горизонтально по відношенню до рухів конструкцій. Якщо інтерфейси ще є, то світяться точки залишаться на місці. вона схожа на A-Mode, але з тією різницею, що ехо-рух також записується. Цей метод все ще використовується в кардіології, особливо для демонстрації кінетики клапанів.
B-Mode ( Режим яскравості): це класичний екотомографічний образ (тобто ділянка тіла) подання на телевізійному моніторі відлуння, що надходить з досліджуваних структур. Зображення будується шляхом перетворення відбитих хвиль в сигнали, яскравість яких (відтінки сірого) пропорційна інтенсивності ехо; просторові відносини між різними ехо-сигналами «будують» на екрані зображення розділу розглянутих органів. Він також пропонує двовимірні зображення.
Введення сірої шкали (різні відтінки сірого, що представляють собою відлуння різної амплітуди) покращило якість ультразвукового зображення. Таким чином, всі структури тіла представлені в тонах від чорного до білого. Білі точки означають наявність зображення, яке називається гіперэхогенним (наприклад, розрахунок), а чорні точки гіпоехогенного зображення (наприклад, рідини).
Відповідно до техніки сканування, ультразвук B-Mode може бути статичним (або ручним) або динамічним (в режимі реального часу). За допомогою ультразвукових сканерів у режимі реального часу зображення постійно реконструюється (принаймні 16 повних сканувань у секунду) в динамічній фазі, забезпечуючи безперервне представлення в реальному часі.
ПРОДОВЖИТИ: Ультразвукові програми »
