Ultraheli on diagnostiline meetod, mis kasutab ultraheli. Viimast saab kasutada lihtsa ultraheli "teostamisel" või kombineerida CT-ga, et saada kehaosade pilte (CT-ehhomograafia) või saada teavet ja verevoolu pilte ( Echocolordoppler).
Põhjalikud artiklid
Toimimispõhimõte
Füüsikas on ultraheli pikisuunalised elastsed mehaanilised lained, mida iseloomustavad lühikesed lainepikkused ja kõrge sagedus. Lainetel on tüüpilised omadused:
- Nad kannavad ükskõik
- Nad mööduvad takistustest
- Nad ühendavad oma mõju üksteist muutmata.
Heli ja valgus koosnevad lainetest.
Laineid iseloomustab võnkuv liikumine, mille käigus elemendi pinge kandub naaberalementidele ja nendelt teistele, kuni see levib kogu süsteemile. See liikumine, mis tuleneb "üksikute liigutuste ühendamisest", on teatud liiki kollektiivne liikumine, mis on tingitud süsteemi komponentide vahel olevatest elastsetest sidemetest. See põhjustab häirete levikut ilma ainete transpordita. mis tahes suund süsteemis endas. Seda kollektiivset liikumist nimetatakse laineks. Ultraheli levik toimub mateerias laine liikumise kujul, mis tekitab keskkonda moodustavate molekulide vahelduvaid kokkusurumis- ja hõrenemisribasid.
Mõelge vaid sellele, kui kivi visatakse tiiki ja saate aru laine mõistest.
Lainepikkuse all mõistetakse kaugust kahe järjestikuse punkti vahel faasis, st millel on samal hetkel sama amplituud ja liikumissuund. Selle mõõtühikuks on meeter koos selle alamkorrustega. Pikkuste vahemik d "laine ultraheli on vahemikus 1,5 kuni 0,1 nanomeetrit (nm, st üks miljardik meetrit).
Sagedus on määratletud kui osakeste ajaühikus tekkivate täielike võnkumiste või tsüklite arv, mida mõõdetakse hertsides (Hz). Ultrahelis kasutatav sagedusvahemik on vahemikus 1 kuni 10–20 megahertsi (MHz, st üks miljonit hertsi) ja on mõnikord isegi suurem kui 20 MHz. Need sagedused ei ole inimkõrvale kuuldavad.
Lained levivad teatud kiirusega, mis sõltub nende läbiva keskkonna elastsusest ja tihedusest.Laine levimiskiiruse annab selle sageduse korrutis lainepikkusega (vel = sagedus x pikkus d "laine).
Ultraheli paljundamiseks on vaja substraati (näiteks inimkeha), millest nad muudavad ajutiselt osakeste ühtekuuluvuse elastseid jõude. Sõltuvalt substraadist, sõltuvalt selle tihedusest ja molekulide ühtekuuluvusjõududest, on selle sees oleva laine erinev levimiskiirus.
Akustiline takistus on määratletud kui aine sisemine takistus, mida tuleb ultraheliga ületada. See mõjutab nende levimiskiirust aines ja on otseselt proportsionaalne söötme tihedusega, korrutatuna ultraheli levimiskiirusega keskkonnas endas (IA = vel x tihedus). Inimkeha erinevatel kudedel on kõigil erinev takistus ja see on põhimõte, millel ultraheli tehnika põhineb.
Näiteks õhk ja vesi on madala akustilise takistusega, maksarasvad ja lihased on vahepealsed ning luud ja teras on väga kõrged. Veelgi enam, tänu sellele kudede omadusele näeb ultraheli masin mõnikord asju, mida CT (kompuutertomograafia) ei näe, näiteks rasvmaksahaigus, see tähendab rasva kogunemine hepatotsüütidesse (maksarakkudesse), hematoomid. kontusioon (vere ekstravasatsioon) ja muud tüüpi isoleeritud vedeliku- või tahkekogud.
Ultrahelis genereeritakse ultraheli piesoelektriline efekt kõrgsagedus. Piesoelektrilise efekti all peame silmas seda omadust, millel on mõned kvartskristallid või teatud tüüpi keraamika, mis vibreerib kõrge sagedusega, kui see on ühendatud elektripingega, seega kui seda läbib vahelduv elektrivool. Need kristallid asuvad ultraheliuuringu sondi sees, mis on kokku puutunud subjekti naha või kudedega, mida nimetatakse anduriks, mis kiirgab seega ultraheli kiirte, mis läbivad uuritavaid kehaid ja läbivad "summutuse, mis on otseses seoses kiirgusega muunduri sagedus. Seetõttu, mida kõrgem on ultraheli sagedus, seda suurem on nende tungimine kudedesse, suurem piltide eraldusvõime. Kõhuorganite uurimiseks kasutatakse tavaliselt töösagedusi vahemikus 3 kuni 5 megahertsi, pindmiste kudede (kilpnääre, rind, munandikott, jne.).
Erineva akustilise takistusega kangaste läbipääsu kohti nimetatakse liidesteks. Kui ultraheli kohtub liidesega, tuleb tala osaliselt refleks (mine tagasi) ja osaliselt murdunud (s.t. neelduvad aluskudedes). Peegeldunud tala nimetatakse ka kajaks; see läheb tagasivoolufaasis tagasi anduri juurde, kus see ergastab elektrivoolu tekitava sondi kristalli. Teisisõnu, piesoelektriline efekt muudab ultraheli elektrilisteks signaalideks, mida arvuti seejärel töödeldakse ja reaalajas videol kujutiseks muudetakse.
Seetõttu on peegeldunud ultrahelilaine omaduste analüüsimisel võimalik saada kasulikku teavet erineva tihedusega struktuuride eristamiseks. Peegeldusenergia on otseselt võrdeline kahe pinna vahelise akustilise takistuse varieerumisega. Oluliste erinevuste korral, näiteks õhu ja naha vahelise läbipääsu korral, võib ultraheli kiir täielikult peegelduda; selleks on vaja kasutada sondi ja naha vahel želatiinseid aineid, mille eesmärk on õhu kõrvaldamine.
Täitmise meetodid
Ultraheli saab teha kolmel erineval viisil:
A-režiim (amplituudirežiim = amplituudmodulatsioonid): selle asendab praegu B-režiim. A-režiimi korral esitatakse iga kaja baasjoone läbipaindena (mis väljendab aega, mis kulub peegeldunud laine naasmiseks vastuvõtvasse süsteemi ehk kaugust peegeldust põhjustanud liidese ja sondi vahel), "tipp", mille amplituud vastab selle tekitanud signaali intensiivsusele. See on lihtsaim viis ultrahelisignaali esitamiseks ja on ühemõõtmeline (st pakub analüüsi ainult ühes mõõtmes). See annab teavet ainult uuritava struktuuri olemuse kohta (vedel või tahke). A-režiimi kasutatakse endiselt, kuid ainult oftalmoloogias ja neuroloogias.
TM-režiim (Time Motion Mode): selles rikastavad A-režiimi andmeid dünaamilised andmed. Saadakse kahemõõtmeline pilt, milles iga kaja on kujutatud helendava punktiga. Punktid liiguvad konstruktsioonide liikumise suhtes horisontaalselt. Kui liidesed on paigal, jäävad ka heledad kohad paigal. see on sarnane A-režiimiga, kuid selle erinevusega, et ka kaja liikumine registreeritakse. Seda meetodit kasutatakse endiselt kardioloogias, eriti ventiilide kineetika demonstreerimiseks.
B-režiim (heledusrežiim või heleduse modulatsioon): see on klassikaline kajutomograafiline kujutis (st kehaosa), mis esitab teleriekraanil uuritavate struktuuride kajasid. Kujutis luuakse peegeldunud laineid teisendades signaalideks, mille heledus (hallid toonid) on võrdeline "kaja intensiivsusega"; erinevate kajade ruumilised suhted "ehitavad" ekraanile oreli lõigu pildi uurimisel See pakub ka kahemõõtmelisi pilte.
Halltoonide kasutuselevõtt (erinevad halltoonid, mis tähistavad erineva amplituudiga kajasid) on ultraheli pildi kvaliteeti veelgi parandanud. Seega on kõik kehastruktuurid esindatud toonidega, mis ulatuvad mustast valgeni. Valged täpid tähistavad "nimega pildi" olemasolu. hüperehoogiline (näiteks arvutus), samas kui "pildi mustad punktid hüpokehoiline (näiteks vedelikud).
Vastavalt skaneerimistehnikale võib B-režiimi ultraheli olla staatiline (või käsitsi) või dünaamiline (reaalajas). Reaalajas ultraheli abil rekonstrueeritakse pilti pidevalt (vähemalt 16 täielikku skaneerimist sekundis) faasidünaamikas, pakkudes pidev esitus reaalajas.
JÄTKA: "Ultraheli" rakendused
