Ultrazvuk je dijagnostička tehnika koja koristi ultrazvuk. Potonji se može koristiti u "izvođenju" jednostavnog ultrazvuka ili u kombinaciji s CT-om za dobivanje slika dijelova tijela (CT-ehotomografija) ili za prikupljanje informacija i slika protoka krvi ( Echocolordoppler).
Detaljni članci
Princip rada
U fizici su ultrazvukovi uzdužni elastični mehanički valovi koje karakteriziraju kratke valne duljine i visoke frekvencije. Valovi imaju tipična svojstva:
- Nose bez obzira
- Zaobilaze prepreke
- Kombiniraju svoje učinke bez međusobnog mijenjanja.
Zvuk i svjetlost se sastoje od valova.
Valove karakterizira oscilatorno gibanje u kojem se naprezanje elementa prenosi na susjedne elemente, a s njih na ostale, sve dok se ne proširi na cijeli sustav. Ovo gibanje, koje proizlazi iz "sprezanja pojedinačnih kretnji, vrsta je kolektivnog gibanja, zbog prisutnosti elastičnih veza između komponenti sustava. Ono dovodi do širenja smetnji, bez ikakvog prijenosa tvari, u bilo koji smjer unutar samog sustava.To se kolektivno gibanje naziva valom.Širenje ultrazvuka odvija se u materiji u obliku valnog gibanja koje generira naizmjenične vrpce kompresije i razrjeđivanje molekula koje čine medij.
Pomislite samo kad se kamen baci u ribnjak i shvatit ćete pojam vala.
Pod valnom duljinom razumijeva se udaljenost između dviju uzastopnih točaka u fazi, tj. Koja u istom trenutku ima jednaku amplitudu i smjer kretanja. Njegova mjerna jedinica je mjerač, uključujući njegove podmnožice. Raspon duljina d "vala koji se koristi u ultrazvuk je između 1,5 i 0,1 nanometara (nm, tj. jedan milijarditi dio metra).
Učestalost se definira kao broj potpunih oscilacija ili ciklusa koje čestice naprave u jedinici vremena i mjeri se u Hertzima (Hz). Frekvencijski raspon koji se koristi u ultrazvuku je između 1 i 10-20 megaherca (MHz, tj. milijun Herca), a ponekad je čak i veća od 20 MHz. Ove frekvencije se ne čuju ljudskom uhu.
Valovi se šire određenom brzinom, koja ovisi o elastičnosti i gustoći medija kroz koji prolaze. Brzina širenja vala dana je umnoškom njegove frekvencije na valnu duljinu (vel = frekvencija x duljina d "vala).
Za širenje, ultrazvuku je potrebna podloga (na primjer ljudsko tijelo), od koje privremeno mijenjaju elastične sile kohezije čestica. Ovisno o podlozi, dakle ovisno o njenoj gustoći i kohezijskim silama njezinih molekula, postojat će različita brzina širenja vala unutar nje.
Akustička impedancija definirana je kao svojstvena otpornost tvari koju treba preći ultrazvukom. Utječe na njihovu brzinu širenja u materiji i izravno je proporcionalna gustoći medija pomnoženoj sa brzinom širenja ultrazvuka u samom mediju (IA = vel x gustoća). Sva različita tkiva ljudskog tijela imaju različitu impedanciju, a to je princip na kojem se temelji ultrazvučna tehnika.
Na primjer, zrak i voda imaju nisku akustičku impedanciju, jetrena masnoća i mišići imaju srednju, a kost i čelik vrlo visoku. Štoviše, zahvaljujući ovom svojstvu tkiva, ultrazvučni aparat ponekad može vidjeti stvari koje CT (računalna tomografija) ne vidi, poput masne bolesti jetre, odnosno nakupljanja masti u hepatocitima (stanicama jetre), hematoma iz kontuzija (ekstravazacija krvi) i druge vrste izoliranih tekućina ili čvrstih tvari.
U ultrazvuku se ultrazvuk generira za piezoelektrični učinak visoka frekvencija. Pod piezoelektričnim učinkom podrazumijevamo svojstvo, koje posjeduju neki kristali kvarca ili neke vrste keramike, da vibrira pri visokim frekvencijama ako je spojeno na električni napon, dakle ako ga prelazi izmjenična električna struja. Ti se kristali nalaze unutar ultrazvučne sonde postavljene u dodir s kožom ili tkivom subjekta, koja se naziva pretvarač, pa emitira zrake ultrazvuka koji prelaze tijela kako bi se pregledali i podvrgnuti "slabljenju koje je u izravnoj vezi s emisijom" frekvencija pretvarača. Stoga, što je veća učestalost ultrazvuka, to je veći njihov prodor u tkiva, s većom razlučivošću slika. Za proučavanje trbušnih organa obično se koriste radne frekvencije između 3 i 5 megaherca, dok se veće frekvencije veće od 7,5 megaherca, s većom sposobnošću razrješavanja, koriste za procjenu površinskih tkiva (štitnjača, dojka, skrotum, itd.).
Točke prolaska između materijala s različitom akustičkom impedancijom nazivaju se sučelja. Kad god ultrazvuk naiđe na sučelje, snop dolazi djelomično refleks (vrati se) i djelomično prelomljen (tj. apsorbiraju ih tkiva ispod). Odbijena zraka naziva se i odjek; ona se, u povratnoj fazi, vraća natrag u pretvarač gdje pobuđuje kristal sonde stvarajući električnu struju. Drugim riječima, piezoelektrični učinak pretvara ultrazvuk u električne signale koje zatim obrađuje računalo i pretvara u sliku na videu u stvarnom vremenu.
Stoga je moguće, analizom karakteristika reflektiranog ultrazvučnog vala, dobiti korisne informacije za razlikovanje struktura različite gustoće. Energija refleksije izravno je proporcionalna promjeni akustičke impedancije između dvije površine. Za značajne varijacije, kao što je prolaz između zraka i kože, ultrazvučni snop može proći potpunu refleksiju; za to je potrebno upotrijebiti želatinozne tvari između sonde i kože. One imaju svrhu uklanjanja zraka.
Načini izvođenja
Ultrazvuk se može učiniti na tri različita načina:
A-način (Amplitude Mode = amplitudne modulacije): trenutno je zamijenjen B-Modeom. S A-načinom rada, svaki se odjek prikazuje kao otklon osnovne linije (koji izražava vrijeme potrebno da se reflektirani val vrati u prijemni sustav, tj. Udaljenost između sučelja koje je izazvalo refleksiju i sonde), kao "vrh" čija amplituda odgovara intenzitetu signala koji ga je generirao. To je najjednostavniji način predstavljanja ultrazvučnog signala i jednodimenzionalnog je tipa (tj. nudi analizu samo u jednoj dimenziji). On daje informacije samo o prirodi strukture koja se ispituje (tekuća ili kruta). A-Mode se još uvijek koristi, ali samo u oftalmologiji i neurologiji.
TM-Mode (Time Motion Mode): u njemu su podaci A-načina obogaćeni dinamičkim podacima. Dobiva se dvodimenzionalna slika u kojoj je svaki odjek predstavljen svjetlosnom točkom. Točke se kreću vodoravno u odnosu na kretanje struktura. Ako su sučelja stacionarna, svijetle točke također će ostati nepokretne. sličan je A-načinu rada, ali s tom razlikom što se bilježi i kretanje odjeka. Ova se metoda još uvijek koristi u kardiologiji, osobito za demonstraciju kinetike ventila.
B-način rada (način svjetline ili modulacija svjetline): to je klasična eho-tomografska slika (tj. Dio tijela) prikaza na televizijskom monitoru odjeka koji dolaze iz struktura koje se ispituju. Slika se stvara pretvaranjem odbijenih valova u signale čija je svjetlina (nijanse sive) proporcionalna "intenzitetu odjeka"; prostorni odnosi između različitih odjeka "grade" na ekranu sliku dijela organa u pregledu Također nudi dvodimenzionalne slike.
Uvođenje sivih tonova (različite nijanse sive koje predstavljaju odjeke različite amplitude) dodatno je poboljšalo kvalitetu ultrazvučne slike. Tako su sve tjelesne strukture predstavljene tonovima u rasponu od crnog do bijelog. Bijele točkice označavaju prisutnost "zvane slike". hiperehoičan (na primjer izračun), dok su crne točke "slike" hipoehogeno (na primjer tekućine).
Prema tehnici skeniranja, ultrazvuk B-Mode može biti statičan (ili ručni) ili dinamički (u stvarnom vremenu). Ultrazvukovima u stvarnom vremenu slika se stalno rekonstruira (najmanje 16 potpunih skeniranja u sekundi) u faznoj dinamici kontinuirani prikaz u stvarnom vremenu.
NASTAVAK: Primjena "ultrazvuka"
