Ultraääni on ultraääniä käyttävä diagnostinen tekniikka. Jälkimmäistä voidaan käyttää yksinkertaisen ultraäänen suorittamisessa tai yhdistettynä CT-skannaukseen, jotta saadaan kuvia kehon osista (Tc-Ecotomografia), tai jopa hankkia tietoa ja kuvia verenkierrosta (Ecocolordoppler).
Syventävät artikkelit
Toimintaperiaate Suoritustavat Sovellukset Valmistelu Eturauhasen ultraääni Kilpirauhasen ultraääni Maksan ultraäänitutkimus Vatsan ultraäänitutkimus Rintojen ultraääni Transvaginaalinen ultraääniMorfologinen ultrasonografia raskauden aikanaToimintaperiaate
Fysiikassa ultraäänit ovat mekaanisia pitkittäisiä elastisia aaltoja, joille on tunnusomaista pienet aallonpituudet ja korkeat taajuudet. Aalloilla on tyypillisiä ominaisuuksia:
- Ne eivät kuljeta materiaalia
- He menevät esteiden ympärille
- Ne yhdistävät niiden vaikutukset muuttamatta toisiaan.
Ääni ja valo koostuvat aaltoista.
Aaltoille on ominaista värähtelevä liike, jossa elementin pyyntö lähetetään naapurielementteihin ja näistä muille, kunnes se leviää koko järjestelmään. Tämä liike, joka johtuu yksittäisten liikkeiden kytkemisestä, on eräänlainen kollektiivinen liike, koska järjestelmän komponenttien välillä on elastisia sidoksia. Se aiheuttaa häiriön leviämisen ilman aineen kuljettamista mihin tahansa suuntaan itse järjestelmän sisällä. Tätä kollektiivista liikettä kutsutaan aalloksi. Ultraäänen eteneminen tapahtuu aineessa aaltoliikkeen muodossa, joka synnyttää vuorottelevia nauhoja puristus- ja harvennusvaiheita sisältävistä molekyyleistä.
Ajatelkaa vain, kun kivi heitetään lampeen ja aallon käsite on selvä.
Aallonpituus on tarkoitettu etäisyyteen kahden peräkkäisen pisteen välillä, toisin sanoen sillä on sama amplitudi ja liiketunnelma samanaikaisesti. Sen mittayksikkö on mittari, mukaan lukien sen monikerrokset. Ultraäänellä käytetty aallonpituusalue on 1, 5 ja 0, 1 nanometrin välillä (nm, eli miljardi metriä).
Taajuus määritellään täydellisten värähtelyjen tai syklien lukumääränä, että hiukkaset toimivat aikayksikössä ja mitataan hertteinä (Hz). Ultraäänissä käytettävät taajuusalueet ovat välillä 1 - 10-20 megawattia (MHz tai miljoona hertsiä) ja joskus jopa jopa 20 MHz. Nämä taajuudet eivät kuule ihmisen korvaan.
Aallot etenevät tietyllä nopeudella, joka riippuu läpäisevän väliaineen joustavuudesta ja tiheydestä. Aallon etenemisnopeuden antaa sen taajuuden tuote aallonpituudellaan (vel = freq x aallonpituus).
Edistämiseksi ultraäänit tarvitsevat substraatin (esimerkiksi ihmiskehon), josta ne väliaikaisesti muuttavat hiukkasten elastisia koheesiovoimia. Substraatista riippuen, sen tiheydestä ja sen molekyylien yhteenkuuluvuusvoimista riippuen, on aallon sisällä olevan eri aallon etenemisnopeus.
Impedanssi-akustiikka määritellään ultraäänien ylittävän aineen sisäiseksi resistanssiksi. Se säätää niiden etenemisnopeutta asiassa ja on suoraan verrannollinen väliaineen tiheyteen kerrottuna ultraäänien leviämisnopeudella itse väliaineessa (IA = vel x tiheys). Ihmisen kehon eri kudoksilla on erilainen impedanssi, ja tämä on periaate, johon ultraäänitekniikka perustuu.
Esimerkiksi ilmassa ja vedessä on alhainen akustinen impedanssi, rasvamaksa ja lihakset ovat sen välissä ja luun ja teräksen erittäin suuri. Lisäksi kudosten tämän ominaisuuden ansiosta ultraääni voi joskus nähdä asioita, joita CT (tietokonetomografia) ei näe, kuten esimerkiksi maksan steatoosi, eli rasvan kertyminen hepatosyytteihin (maksasolut), hematomas (veren ekstravasaatiosta) ja muista nestemäisistä tai kiinteistä eristetyistä kokoelmista.
Ultraäänellä ultraäänit syntyvät korkean taajuuden pietsosähköisellä vaikutuksella . Pietsosähköinen vaikutus tarkoittaa jotakin kvartsikiteitä tai jonkinlaista keramiikkaa sisältävää ominaisuutta, joka värähtelee suurella taajuudella, jos se on kytketty sähköjännitteeseen, joten jos se ylittää vaihtuvan sähkövirran. Nämä kiteet sisältyvät ultraäänikoettimeen, joka on sijoitettu kosketukseen kohteen ihon tai kudosten kanssa, jota kutsutaan anturiksi, joka näin ollen säteilee tutkittavien kappaleiden läpi kulkevia ultraäänipalkkeja, jotka käyvät läpi vaimennuksen, joka liittyy suoraan anturin lähtötaajuus. Siksi mitä korkeampi ultraäänitaajuus on, sitä suurempi on niiden tunkeutuminen kudoksiin, jolloin kuvien resoluutio on suurempi. Vatsan elinten tutkimiseksi käytetään tavallisesti 3 - 5 Mega Hertzin taajuuksia, kun taas suurempia, 7, 5 Mega Hertzin suurempia taajuuksia, joilla on suurempi resoluution kapasiteetti, käytetään pintakudosten (kilpirauhasen) arviointiin. rinta, kivespussi jne.).
Siirtymispisteitä eri akustisen impedanssin kankaiden välillä kutsutaan rajapinnoiksi . Aina kun ultraäänit kohtaavat rajapinnan, palkki heijastuu osittain (takaisin) ja osittain taitetaan (eli imeytyy taustalla olevat kudokset). Heijastettua palkkia kutsutaan myös kaikuiksi; se palaa muuntimeen, jossa se palaa antamaan sähkövirtaa tuottavan anturin kiteen. Toisin sanoen pietsosähköinen vaikutus muuntaa ultraäänen sähköisiksi signaaleiksi, jotka sitten käsitellään tietokoneella ja muutetaan kuvaksi videolla reaaliajassa.
Sen vuoksi on mahdollista analysoida heijastuneen ultraääniaallon ominaisuuksia saada hyödyllistä tietoa erilaisten rakenteiden erottamiseksi eri tiheyksillä. Heijastusenergia on suoraan verrannollinen akustisen impedanssin vaihteluun kahden pinnan välillä. Merkittävien vaihtelujen, kuten ilman ja ihon välisen kulun, ultraäänipalkki voi läpäistä täydellisen heijastuksen; tästä syystä on syytä käyttää liivateja ihon välissä. Ne on tarkoitettu poistamaan ilmaa.
Suoritustavat
Ultraääni voidaan suorittaa kolmella eri tavalla:
A-tila (Amplituditila = amplitudimodulaatiot): B-tila ylittää sen tällä hetkellä. A-moodilla kukin kaiku esitetään perusviivan taipumana (joka ilmaisee heijastuneen aallon paluun vastaanottavaan järjestelmään, eli heijastusta aiheuttaneen rajapinnan ja koettimen välisen etäisyyden), "huippuna", jonka amplitudi vastaa sen tuottaman signaalin voimakkuutta. Se on yksinkertaisin tapa edustaa ultraäänisignaalia ja on yksiulotteinen (eli se tarjoaa analyysin yhdellä ulottuvuudella). Siinä annetaan tietoa kyseisen rakenteen luonteesta (nestemäinen tai kiinteä). A-tilaa käytetään edelleen, mutta vain silmä- ja neurologiassa.
TM-tila (Time Motion Mode): siinä dynaamiset tiedot rikastuttavat A-tilan tietoja. Saadaan kaksiulotteinen kuva, jossa kukin kaiku esitetään valopisteellä. Pisteet liikkuvat vaakasuorassa suhteessa rakenteiden liikkeisiin. Jos rajapinnat ovat edelleen, valopisteet jäävät edelleen. se on samanlainen kuin A-tila, mutta sillä erotuksella, että myös kaiunliike tallennetaan. Tätä menetelmää käytetään edelleen kardiologiassa, erityisesti venttiilin kinetiikan esittelyssä.
B-tila (kirkkaustila): se on klassinen ekotomografinen kuva (eli kehon osa), joka on esillä olevista rakenteista tulevien kaikujen esityksen televisiossa. Kuva rakennetaan muuntamalla heijastuneet aallot signaaleiksi, joiden kirkkaus (harmaan sävyt) on verrannollinen kaiun intensiteettiin; näytön eri rakojen "rakentaa" väliset suhteet kuvaavat tarkasteltavan elimen osaa. Se tarjoaa myös kaksiulotteisia kuvia.
Harmaan asteikon käyttöönotto (harmaan eri sävyt, jotka edustavat eri amplitudien kaikuja) on parantanut ultraäänikuvan laatua. Näin ollen kaikki runkorakenteet ovat edustettuina sävyinä, jotka vaihtelevat mustasta valkoiseen. Valkoiset pisteet merkitsevät hyperhooikkisen kuvan (esimerkiksi laskennan) läsnäoloa, kun taas hypoechoic- kuvan mustat pisteet (esim. Nesteet).
Skannaustekniikan mukaan B-moodin ultraääni voi olla staattinen (tai manuaalinen) tai dynaaminen (reaaliaikainen). Reaaliaikaisen ultraääniskannerin avulla kuva rekonstruoidaan jatkuvasti (vähintään 16 täydellistä skannausta sekunnissa) dynaamisessa vaiheessa, jolloin saadaan jatkuvaa esitystä reaaliajassa.
JATKA: Ultraäänisovellukset »
