Ultrazvuk je diagnostická technika, která využívá ultrazvuk. Ten může být použit při „provádění“ jednoduchého ultrazvuku nebo v kombinaci s CT k získání obrazů částí těla (CT-echotomografie) nebo k získávání informací a obrazů toku krve ( Echocolordoppler).
Hluboké články
Princip činnosti
Ve fyzice jsou ultrazvuky podélné elastické mechanické vlny charakterizované krátkými vlnovými délkami a vysokými frekvencemi. Vlny mají typické vlastnosti:
- Nosí bez ohledu na to
- Obcházejí překážky
- Kombinují své efekty, aniž by se navzájem modifikovali.
Zvuk a světlo se skládají z vln.
Vlny se vyznačují oscilačním pohybem, při kterém se napětí prvku přenáší na sousední prvky a z nich na ostatní, dokud se nerozšíří do celého systému. Tento pohyb, který je výsledkem „spojování jednotlivých pohybů, je typem kolektivního pohybu, který je dán přítomností elastických vazeb mezi součástmi systému. Dává vzniknout šíření poruchy, bez jakéhokoli transportu hmoty, v jakýkoli směr v samotném systému. Tento kolektivní pohyb se nazývá vlna. Šíření ultrazvuku probíhá ve hmotě ve formě vlnového pohybu, který generuje střídavé pásy komprese a řídnutí molekul tvořících médium.
Jen si vzpomeňte, kdy je kámen vhozen do rybníka, a porozumíte konceptu vlny.
Vlnová délka je chápána jako vzdálenost mezi dvěma po sobě následujícími body ve fázi, tj. Které mají ve stejnou chvíli stejnou amplitudu a směr pohybu. Jeho měrnou jednotkou je metr, včetně jeho dílčích násobků. Rozsah délek d "vlna použitá v ultrazvuk je mezi 1,5 a 0,1 nanometry (nm, tj. jedna miliardtina metru).
Frekvence je definována jako počet úplných oscilací nebo cyklů, které částice vytvoří za jednotku času, a měří se v Hertzech (Hz). Frekvenční rozsah používaný v ultrazvuku je mezi 1 a 10–20 Mega Hertz (MHz, tj. milionů Hertzů) a někdy je dokonce větší než 20 MHz.Tyto frekvence nejsou lidským uchem slyšitelné.
Vlny se šíří určitou rychlostí, která závisí na pružnosti a hustotě média, kterým procházejí. Rychlost šíření vlny je dána součinem její frekvence její vlnovou délkou (vel = frekvence x délka d "vlna").
Aby se ultrazvuk šířil, potřebuje substrát (například lidské tělo), jehož přechodně mění elastické síly soudržnosti částic. V závislosti na substrátu, tedy v závislosti na jeho hustotě a kohezních silách jeho molekul, bude uvnitř něj různá rychlost šíření vlny.
Akustická impedance je definována jako vnitřní odpor hmoty, která má být překročena ultrazvukem. Ovlivňuje jejich rychlost šíření ve hmotě a je přímo úměrná hustotě média vynásobené rychlostí šíření ultrazvuků v samotném médiu (IA = vel x denzita). Všechny různé tkáně lidského těla mají jinou impedanci, a na tomto principu je založena ultrazvuková technika.
Například vzduch a voda mají nízkou akustickou impedanci, jaterní tuk a svaly mají střední a kosti a ocel velmi vysoké. Navíc díky této vlastnosti tkání může ultrazvukový přístroj někdy vidět věci, které CT (počítačová tomografie) nevidí, například tukové onemocnění jater, tj. Hromadění tuku v hepatocytech (jaterních buňkách), hematomy z kontuze (extravazace krve) a jiné typy izolovaných tekutých nebo pevných sbírek.
V ultrazvuku jsou ultrazvuky generovány pro piezoelektrický efekt vysoká frekvence. Pod piezoelektrickým efektem rozumíme vlastnost vibrující vysokou frekvencí, pokud je připojena k elektrickému napětí, kterou vlastní některé krystaly křemene nebo některé druhy keramiky, tedy pokud je protíná střídavý elektrický proud. Tyto krystaly jsou obsaženy uvnitř ultrazvukové sondy umístěné v kontaktu s pokožkou nebo tkáněmi subjektu, nazývané transduktor, který tedy vyzařuje paprsky ultrazvuku, které procházejí těly, která mají být vyšetřena, a procházejí „útlumem, který je v přímém vztahu s emisí frekvence snímače. Proto čím vyšší je frekvence ultrazvuků, tím větší je jejich penetrace do tkání, s vyšším rozlišením obrazů. Pro studium břišních orgánů se obvykle používají pracovní frekvence mezi 3 a 5 Mega Hertzů, zatímco vyšší frekvence větší než 7,5 Mega Hertz s větší rozlišovací schopností se používají pro hodnocení povrchových tkání (štítná žláza, prsa, šourek, atd.).
Body průchodu mezi tkaninami s různou akustickou impedancí se nazývají rozhraní. Kdykoli se ultrazvuk setká s rozhraním, paprsek přijde částečně reflex (vrátit se) a částečně lámal se (tj. absorbovány podkladovými tkáněmi). Odražený paprsek se také nazývá ozvěna; ve zpětné fázi se vrací zpět k převodníku, kde excituje krystal sondy generující elektrický proud. Jinými slovy, piezoelektrický efekt transformuje ultrazvuk na elektrické signály, které jsou pak zpracovány počítačem a v reálném čase transformovány do obrazu na videu.
Je tedy možné analyzováním charakteristik odražené ultrazvukové vlny získat užitečné informace pro rozlišení struktur s různou hustotou. Energie odrazu je přímo úměrná změnám akustické impedance mezi dvěma povrchy.Pro významné změny, jako je průchod mezi vzduchem a pokožkou, může ultrazvukový paprsek projít úplným odrazem; k tomu je nutné použít želatinové látky mezi sondou a pokožkou, které mají za cíl eliminovat vzduch.
Způsoby provedení
Ultrazvuk lze provést třemi různými způsoby:
Režim A (režim amplitudy = amplitudové modulace): je aktuálně nahrazen režimem B. V režimu A je každá ozvěna prezentována jako výchylka základní linie (která vyjadřuje čas potřebný k návratu odražené vlny do přijímacího systému, tj. Vzdálenost mezi rozhraním, které způsobilo odraz a sondou), jako „vrchol“, jehož amplituda odpovídá intenzitě signálu, který jej generoval. Je to nejjednodušší způsob, jak reprezentovat ultrazvukový signál, a je jednorozměrného typu (tj. nabízí analýzu pouze v jedné dimenzi). Poskytuje informace pouze o povaze zkoumané struktury (kapalné nebo pevné). Režim A se stále používá, ale pouze v oftalmologii a neurologii.
TM-Mode (Time Motion Mode): v něm jsou data režimu A obohacena o dynamická data. Získá se dvojrozměrný obraz, ve kterém je každá ozvěna reprezentována světelným bodem. Body se pohybují vodorovně vzhledem k pohybům struktur. Pokud jsou rozhraní stacionární, světlá místa také zůstanou nehybná. je podobný A-Mode, ale s tím rozdílem, že je zaznamenán i pohyb ozvěny. Tato metoda se stále používá v kardiologii, zejména pro ukázky kinetiky chlopní.
Režim B (režim jasu nebo modulace jasu): jde o klasický echo-tomografický obraz (tj. Část těla) zobrazení ozvěn pocházejících ze zkoumaných struktur na televizním monitoru. Obraz je vytvořen převedením odražených vln na signály, jejichž jas (odstíny šedé) jsou úměrné „intenzitě ozvěny“; prostorové vztahy mezi různými ozvěnami „vytvářejí“ na obrazovce obraz části orgánu zkoumá Nabízí také dvourozměrné obrázky.
Zavedení stupňů šedi (různé odstíny šedé, které představují ozvěny různé amplitudy) dále zlepšilo kvalitu ultrazvukového obrazu. Všechny tělesné struktury jsou tedy reprezentovány tóny od černé po bílou. Bílé tečky znamenají přítomnost „nazvaného obrazu“. hyperechoický (například výpočet), zatímco černé body „obrázku“ hypoechoické (například kapaliny).
Podle skenovací techniky může být ultrazvuk v režimu B statický (nebo manuální) nebo dynamický (v reálném čase). U ultrazvuků v reálném čase je obraz neustále rekonstruován (nejméně 16 kompletních skenů za sekundu) ve fázové dynamice, což poskytuje nepřetržité zobrazení v reálném čase.
POKRAČOVAT: Aplikace "ultrazvuku"
