Jedno od tehničkih dostignuća moderne medicine je njezina široka upotreba za proučavanje unutarnjih organa visokofrekventnog ultrazvuka, snažan i bezopasan dijagnostički alat.
Sama ultrazvučna tehnologija poznata je već više od 80 godina. Pokušaji uporabe ultrazvuka za medicinsku dijagnostiku doveli su do nastanka 1937. jednodimenzionalne ehoencefalografije. Međutim, moguće je dobiti ultrazvučnu sliku unutarnjih organa i tkiva osobe početkom 1950-ih. Od sada se ultrazvuk sve više koristi u medicini. Danas se koristi u kirurgiji, u raznim fizioterapeutskim postupcima, a osobito u dijagnostici. Upotreba ultrazvučne dijagnostike učinila je pravu revoluciju u akušerstvu.
Ultrazvuk: načelo djelovanja
Ultrazvuk je ista mehanička vibracija elastičnog medija kao i zvuk, koji se razlikuje samo po frekvenciji od njega.
Frekvencija ultrazvuka leži iznad gornje granice raspona ljudskog sluha (20 kHz). Upotreba ultrazvuka temelji se na njegovoj sposobnosti da bez značajne apsorpcije prodre u meka tkiva tijela, reflektirajući se od gušćeg tkiva i heterogenosti.
Ultrazvučnim pregledom unutarnjih organa (ehografija), na površinu tijela usmjerava se tanki snop ultrazvučnih impulsa koji generira mali piezoelektrični senzor, koji može raditi i kao generator i kao prijemnik ultrazvučnih vibracija. Daljnja sudbina tih impulsa ovisi o svojstvima tkiva smještenih na njenom putu: impulsi mogu proći kroz njih, oni se reflektiraju ili apsorbiraju.
Analiza reflektiranih signala (izvedena pomoću računala) omogućuje dobivanje slike poprečnog presjeka tijela uz put senzora.
Ultrazvučni pregled (ultrazvuk) ima jednu vrlo važnu značajku: snaga zračenja potrebna za snimanje je tako beznačajna da ne uzrokuje nikakve štetne učinke. To je glavna prednost ultrazvuka nad X-zrakama.
Što je ultrazvuk?
Ultrazvučno skeniranje je bezbolan postupak koji obavlja liječnik. Na kožu istraživanog područja tijela nanosi se tanki sloj posebnog gela koji poboljšava kontakt sa senzorom (dobar kontakt senzora s kožom uvelike određuje kvalitetu slike). Tijekom postupka, sonda se polako pomiče kroz područje ispitivanja. Ultrazvučno skeniranje ne zahtijeva prethodnu pripremu, a za takav pregled bolesnik ne mora ići u bolnicu.
Moderna oprema za ultrazvuk omogućuje vam da dobijete različite tipove slika: pokretni ili niz nepomičnih slika. U oba slučaja slika se može snimiti za daljnju analizu.
Ultrazvuk tijekom trudnoće
Možda najvažnija primjena ultrazvučnih metoda pronađenih u istraživanjima trudnica. Oni vam omogućuju da dobijete informacije o stanju fetusa, bez izlaganja njega ili majke bilo kojoj opasnosti i, što je vrlo važno, u vrlo ranim fazama trudnoće (2,5-3 tjedna). Često se te informacije ne mogu dobiti na druge načine.
U prva tri mjeseca trudnoće ultrazvučna ehografija može odrediti je li fetus živ, odrediti njegovu dob i odrediti broj razvijajućih embrija. Nakon trećeg mjeseca, ultrazvuk može otkriti neke kongenitalne malformacije fetusa, kao što je spina bifida, i točno odrediti položaj posteljice, otkrivajući njezino prijevremeno odvajanje.
Pomoću ultrazvučnog skeniranja možete odrediti veličinu fetusa tijekom trudnoće i prilično točno predvidjeti datum isporuke. Uz pomoć ultrazvuka možete čak primijetiti otkucaje srca fetusa. Rendgenske pretrage tijekom trudnoće sada su potrebne samo u posebnim okolnostima.
Široko se koristi u prenatalnoj (prenatalnoj) dijagnostici, metodom otkrivanja fetalnih razvojnih anomalija - amniocenteze (odabir tekućine iz amnionske vrećice koja okružuje fetus, obično u 15-17. Tjednu trudnoće) - kontrolira se ultrazvukom.
Razvoj i uvođenje novih tipova ultrazvučnih studija u praksu i njihova dostupnost doveli su do revolucije u akušerskoj praksi, pojednostavljenju kontrole tijekom trudnoće i povećanju njezine pouzdanosti.
Princip rada stroja za ultrazvuk
Ultrazvučna dijagnostika uspješno se koristi u medicinskoj praksi i već se dugo dokazuje kao relativno jeftina i potpuno sigurna metoda istraživanja. Najtraženije područje dijagnoze je pregled trudnica, a pregledavaju se i svi unutarnji organi, krvne žile i zglobovi. Princip eholokacije temelj je tehnologije ultrazvučnog snimanja.
Kako to funkcionira?
Ultrazvuk je akustička oscilacija s frekvencijom većom od 20 kHz koja je nedostupna ljudskom sluhu. Medicinska ultrazvučna oprema koristi frekvencijski raspon od 2 do 10 MHz.
Postoje takozvani piezoelektrici - pojedinačni kristali nekih kemijskih spojeva koji reagiraju na ultrazvučne valove s električnim nabojem, i na električni naboj - ultrazvukom. To znači da su kristali (piezoelektrični elementi) istovremeno i prijemnik i odašiljač ultrazvučnih valova. Piezoelektrični elementi nalaze se u ultrazvučnom senzoru, kroz koji se u ljudsko tijelo šalju visokofrekventni impulsi. Senzor je dodatno opremljen akustičnim zrcalom i slojem koji apsorbira zvuk. Odraženi dio snopa zvučnih valova vraća se na senzor, koji ih pretvara u električni signal i prenosi na hardverski i softverski sustav - sam ultrazvučni stroj. Signal se obrađuje i prikazuje na monitoru. Najčešće korišteni crno-bijeli format slike. Odjeljci koji reflektiraju valove do jednog ili drugog stupnja prikazani su na zaslonu sivom gradacijom, bijele boje su potpuno reflektirajuće tkanine, a crne su tekućine i praznine.
Kako ultrazvučni val?
Ultrazvučni signal koji prolazi kroz tkiva ljudskog tijela apsorbira se i reflektira ovisno o njihovoj gustoći i brzini širenja zvučnih valova. Guste sredine kao što su kosti, kamenje u bubrezima, mjehur, odražavaju zvuk gotovo u cijelosti. Loos tkiva, tekućine i šupljine apsorbiraju valove djelomično ili potpuno.
Glavne karakteristike ultrazvučne slike su ehogeničnost i provodljivost zvuka. Ehogeničnost - sposobnost tkiva da reflektira ultrazvučne valove, razlikovati hipo-i hiperehogeničnost. Provođenje zvuka - sposobnost tkiva da prođe kroz ultrazvuk. Na procjenu tih karakteristika temelji se na analizi objekta, njegovom opisu i zaključku.
Ultrazvučni pregled ultrazvučnih skenera na stručnoj razini
Naša klinika je opremljena modernim stacionarnim ultrazvučnim uređajima tvrtke Medison i Toshiba, sposobnim za obavljanje svih dijagnostičkih zadataka. Skeneri su opremljeni dodatnim monitorima za kopiranje slike za pacijenta. Stručna razina tehnologije podrazumijeva poboljšane metode za dobivanje informacija:
- suzbijanje zrna slike;
- višestazni spoj skeniranja;
- energetska dopler sonografija;
- postavke koje poboljšavaju sliku u teško dostupnim mjestima;
- digitalna tehnologija;
- visoka razlučivost zaslona;
- trodimenzionalni i četverodimenzionalni načini.
Ove studije, po želji, klijent može biti snimljen na DVD-ROM.
Kod ultrazvuka je važna ne samo klasa opreme, nego i profesionalnost liječnika koji postavlja dijagnozu. Stručnjaci naše klinike imaju dugogodišnje radno iskustvo i visoku kvalifikaciju, što vam omogućuje da pravilno dešifrirate rezultate istraživanja.
Princip ultrazvuka
Kada je u pitanju održavanje, popravak ili rad na ultrazvučnoj opremi, prije svega je potrebno razumjeti fizičke osnove procesa s kojima ćemo se morati nositi. Naravno, kao iu svakom slučaju, ima toliko nijansi i suptilnosti, ali predlažemo da prije svega razmotrite suštinu procesa. U ovom članku ćemo se dotaknuti sljedećih pitanja:
- Što je ultrazvuk, koje su njegove karakteristike i parametri
- Formiranje ultrazvuka u suvremenoj tehnologiji na temelju piezokeramike
- Principi ultrazvuka: lanac pretvaranja električne energije u ultrazvučnu energiju i obratno.
- Osnove formiranja slike na zaslonu uređaja za ultrazvuk.
Svakako pogledajte naš video o tome kako radi ultrazvuk
Naš glavni zadatak je razumjeti što je ultrazvuk i kakva su nam njegova svojstva u suvremenim medicinskim istraživanjima.
O zvuku.
Znamo da se frekvencije od 16 Hz do 18 000 Hz, koje ljudsko slušno pomagalo može opaziti, nazivaju zvuk. Ali postoji i mnogo zvukova u svijetu koje ne možemo čuti, jer su oni ispod ili iznad raspona frekvencija dostupnih nama: to su infra i ultra zvuk.
Zvuk ima valnu prirodu, to jest, svi zvukovi koji postoje u našem svemiru su valovi, kao, u drugim slučajevima, mnogi drugi prirodni fenomeni.
Sa fizičke točke gledišta, val je ekscitacija medija koji se širi prijenosom energije, ali bez prijenosa mase. Drugim riječima, valovi su prostorna izmjena maksimuma i minimuma bilo koje fizičke veličine, na primjer, gustoće tvari ili njezine temperature.
Moguće je karakterizirati valne parametre (uključujući i zvuk) kroz njegovu duljinu, frekvenciju, amplitudu i period oscilacije.
Razmotrite detaljnije parametre valova:
Maksimumi i minimumi fizičke veličine mogu se uvjetno predstaviti kao grbovi i korita vala.
Valna duljina je udaljenost između tih grebena ili između udubljenja. Dakle, što su grebeni jedni s drugima bliže - što je duža valna duljina i viša je njezina frekvencija, što su dalje jedan od drugoga - to je valna duljina i obrnuto - niža je frekvencija.
Drugi važan parametar je amplituda oscilacija ili stupanj odstupanja fizičke veličine od njegove prosječne vrijednosti.
Svi ovi parametri su međusobno povezani (za svaki odnos postoji egzaktan matematički opis u obliku formula, ali ih ovdje nećemo davati, jer je naš zadatak razumjeti osnovni princip i uvijek ga možemo opisati s fizičke točke gledišta). Svaka od značajki je važna, ali češće ćete morati čuti o frekvenciji ultrazvuka.
Da li vaš aparat za ultrazvuk daje lošu kvalitetu slike? Ostavite zahtjev za poziv inženjera izravno na web-lokaciji i on će provesti besplatnu dijagnozu i konfigurirati vaš ultrazvučni skener
Zvuk visoke frekvencije: Kako izazvati nekoliko tisuća vibracija u sekundi
Postoji nekoliko načina za dobivanje ultrazvuka, ali najčešće tehnika koristi kristale piezoelektričnih elemenata i piezoelektrični efekt koji se temelji na njihovoj primjeni: priroda piezoelektrika omogućuje generiranje visokofrekventnog zvuka pod utjecajem napona, što je veća frekvencija napona, brže (češće) kristal počinje vibrirati. visokofrekventne oscilacije u okolišu.
Jednom u polju visokofrekventnih zvučnih vibracija, piezokristal, naprotiv, počinje proizvoditi struju. Uključivanjem takvog kristala u električni krug i na određeni način, obradom primljenih signala iz njega, na zaslonu ultrazvučnog stroja možemo stvoriti sliku.
Ali kako bi ovaj proces postao moguć, potrebna je skupa i složena oprema.
Unatoč desecima i stotinama međusobno povezanih komponenti ultrazvučnog skenera, skener se može podijeliti na nekoliko glavnih blokova koji sudjeluju u pretvorbi i prijenosu različitih vrsta energije.
Sve počinje s izvorom napajanja koji može održavati visoki napon unaprijed određenih vrijednosti. Zatim se kroz mnoštvo pomoćnih jedinica i pod stalnom kontrolom posebnog softvera, signal prenosi na senzor, čiji je glavni element piezokristalna glava. Pretvara električnu energiju u ultrazvučnu energiju.
Kroz akustičnu leću izrađenu od posebnih materijala i odgovarajući gel, ultrazvučni val ulazi u tijelo pacijenta.
Kao i svaki val, ultrazvuk ima tendenciju da se reflektira s površine koja se susreće na njenom putu.
Zatim val prolazi obrnutim putem kroz razna tkiva ljudskog tijela, akustični gel i leća padaju na piezokristalnu rešetku senzora, koja pretvara energiju akustičnog vala u električnu energiju.
Prihvaćanjem i ispravnim tumačenjem signala sa senzora, možemo simulirati objekte koji su na različitim dubinama i nedostupni ljudskom oku.
Princip konstrukcije slike temeljen na podacima ultrazvučnog skeniranja
Razmotrite kako nam informacije dobivene pomažu u izgradnji slike na ultrazvučnom skeneru. Temelj ovog principa je različita akustička impedancija ili otpornost plinovitih, tekućih i krutih medija.
Drugim riječima, kosti, meka tkiva i tekućine našeg tijela prenose i reflektiraju ultrazvuk u različitim stupnjevima, djelomično ga apsorbirajući i raspršujući.
Zapravo, cijeli se istraživački proces može podijeliti na mikroperiodi, a samo mali dio svakog razdoblja prenosi senzor. Ostatak vremena se troši čekajući odgovor. Istovremeno, vrijeme između prijenosa i prijema signala izravno se prenosi na udaljenost od senzora do "viđenog" objekta.
Informacije o udaljenosti do svake točke pomažu nam u izgradnji modela objekta koji se istražuje, a koristi se i za mjerenja potrebna za ultrazvučnu dijagnostiku. Podaci su označeni bojama - kao rezultat, dobivamo sliku koja nam je potrebna na zaslonu ultrazvuka.
Najčešće, to je crno-bijeli format, budući da se vjeruje da je na sivim nijansama naše oči više osjetljivo i točnije. će vidjeti razliku u očitanjima, iako u suvremenim uređajima koriste prikaz boja, na primjer, za proučavanje brzine protoka krvi, pa čak i zvučno prikazivanje podataka. Ovo posljednje, zajedno s video slijedom u Doppler modovima, pomaže preciznije dijagnosticirati i služi kao dodatni izvor informacija.
No, vratimo se na konstrukciju najjednostavnije slike i razmotrimo detaljnije tri slučaja:
Primjeri najjednostavnijih slika proučavat će se na temelju B-moda. Vizualizacija koštanog tkiva i drugih čvrstih formacija sastoji se od svijetlih područja (uglavnom bijelih), jer se zvuk najbolje odražava na čvrstim površinama i vraća se gotovo do punog opsega na senzor.
Kao primjer možemo jasno vidjeti bijela područja - kamenje u bubrezima pacijenta.
Vizualizacija fluida ili šupljina nasuprot je predstavljena crnim područjima na slici, jer bez susreta s preprekama zvuk prodire dalje u tijelo pacijenta i mi ne primamo nikakav odgovor.
Mekana tkiva, kao što je sama struktura bubrega, bit će predstavljena područjima s različitim stupnjevima sive boje. Točnost dijagnoze i zdravlje pacijenta uvelike će ovisiti o kvaliteti vizualizacije takvih objekata.
Tako smo danas naučili o tome što je ultrazvuk i kako se koristi u ultrazvučnim skenerima za proučavanje organa ljudskog tijela.
Ako vaš uređaj za ultrazvuk ima lošu kvalitetu slike, obratite se našem servisnom centru. ERSPlus inženjeri s velikim iskustvom i visokom kvalifikacijom uvijek su spremni pomoći vam.
Princip ultrazvučnog stroja. Ultrazvučni senzor
Pod ultrazvukom razumiju se zvučni valovi čija je frekvencija izvan raspona frekvencija koje ljudsko uho percipira.
Otkriće ultrazvuka potječe iz opažanja leta šišmiša. Znanstvenici, koji povezuju slepe miševe, pronašli su da te životinje ne gube svoju orijentaciju u letu i mogu izbjeći prepreke. No, nakon što su i pokrili uši, orijentacija u prostoru u šišmišima bila je prekinuta i naišli su na prepreke. To je dovelo do zaključka da su šišmiši u mraku vođeni zvučnim valovima koje ljudsko uho ne zahvaća. Ta promatranja su izrađena već u XVII. Stoljeću, a istodobno je predložen pojam "ultrazvuk". Šišmiš za orijentaciju u prostoru emitira kratke impulse ultrazvučnih valova. Ovi impulsi, koji se reflektiraju od prepreka, nakon nekog vremena percipiraju uho šišmiša (eho fenomen). Prema vremenu koje prolazi od trenutka zračenja ultrazvučnog impulsa do percepcije reflektiranog signala, životinja određuje udaljenost do objekta. Osim toga, šišmiš također može odrediti smjer u kojem se echo signal vraća, lokalizaciju objekta u prostoru. Tako šalje ultrazvučne valove, a zatim opaža reflektiranu sliku okolnog prostora.
Načelo ultrazvučnog položaja je osnova rada mnogih tehničkih uređaja. Prema tzv. Principu pulsirajućeg odjeka, radi sonar, koji određuje položaj broda u odnosu na riblje jato ili morsko dno (echo sounder), kao i uređaje za ultrazvučnu dijagnostiku koji se koriste u medicini: uređaj emitira ultrazvučne valove, a zatim opazi reflektirane signale, i na vrijeme koje je proteklo od trenutka zračenja do trenutka percepcije odjeka signala, odrediti prostorni položaj reflektirajuće strukture.
Što su zvučni valovi?
Zvučni valovi su mehaničke vibracije koje se šire u prostoru poput valova koji se pojavljuju nakon što je kamen bačen u vodu. Širenje zvučnih valova uvelike ovisi o tvari u kojoj se razmnožavaju. To se objašnjava činjenicom da se zvučni valovi javljaju samo kada čestice materije osciliraju.
Budući da se zvuk može propagirati samo iz materijalnih objekata, u vakuumu se ne proizvodi nikakav zvuk (na ispitima se često postavlja pitanje "zatrpavanje": kako se zvuk distribuira u vakuumu?).
Zvuk u okolini može se širiti u uzdužnom iu poprečnom smjeru. Ultrazvučni valovi u tekućinama i plinovima su uzdužni, jer pojedinačne čestice medija osciliraju duž smjera širenja zvučnog vala. Ako je ravnina u kojoj čestice medija osciliraju, nalazi se pod pravim kutom u odnosu na smjer širenja valova, kao npr. U slučaju morskih valova (oscilacije čestica u vertikalnom smjeru i širenje valova u horizontalnom smjeru) govore o poprečnim valovima. Takvi se valovi također promatraju u krutim tvarima (na primjer, u kostima). U mekim tkivima se ultrazvuk širi uglavnom u obliku uzdužnih valova.
Kada se pojedine čestice uzdužnog vala pomaknu jedna prema drugoj, povećava se njihova gustoća, a time i tlak u tvari medija na tom mjestu. Ako čestice odstupaju jedna od druge, lokalna gustoća tvari i tlak na tom mjestu opadaju. Ultrazvučni valovi tvore zonu niskog i visokog tlaka. Prolaskom ultrazvučnog vala kroz tkivo, taj se tlak vrlo brzo mijenja u točki medija. Kako bi se razlikovao tlak koji stvara ultrazvučni val od konstantnog tlaka medija, on se također naziva promjenjivim ili zvučnim tlakom.
Parametri zvučnog vala
Parametri zvučnog vala uključuju:
Amplituda (A), na primjer, maksimalni zvučni tlak ("visina vala").
Frekvencija (v), tj. broj oscilacija u 1 s. Jedinica frekvencije je Hertz (Hz). U dijagnostičkim uređajima koji se koriste u medicini koristite frekvencijski raspon od 1 do 50 MG c (1 MHz = 106 Hz, obično raspon od 2,5-15 MHz).
Valna duljina (λ), tj. udaljenost do susjednog vrha vala (točnije, minimalna udaljenost između točaka s istom fazom).
Brzina širenja ili brzina zvuka. To ovisi o mediju u kojem se širi zvučni val, kao i o frekvenciji.
Tlak i temperatura imaju značajan učinak, ali u fiziološkom temperaturnom rasponu taj se učinak može zanemariti. Za svakodnevni rad korisno je zapamtiti da gušća okolina, veća je brzina zvuka u njoj.
Brzina zvuka u mekim tkivima je oko 1500 m / s i povećava se s povećanjem gustoće tkiva.
Ova formula je u središtu medicinske ehografije. Uz njegovu pomoć moguće je izračunati valnu duljinu λ ultrazvuka, koja omogućuje određivanje minimalne veličine anatomskih struktura koje su još uvijek vidljive ultrazvukom. One anatomske strukture čija je veličina manja od duljine ultrazvučnog vala, uz ultrazvuk se ne razlikuju.
Valna duljina omogućuje dobivanje prilično grube slike i nije pogodna za procjenu malih struktura. Što je frekvencija ultrazvuka viša, to je manja valna duljina i veličina anatomskih struktura koje se još uvijek mogu razlikovati.
Mogućnost pojedinosti povećava se s povećanjem frekvencije ultrazvuka. Time se smanjuje dubina prodiranja ultrazvuka u tkivo, tj. njegova prodorna sposobnost se smanjuje. Tako se s povećanjem frekvencije ultrazvuka smanjuje raspoloživa dubina istraživanja tkiva.
Valna duljina ultrazvuka korištena u ehografiji za proučavanje tkiva kreće se od 0,1 do 1 mm. Manje anatomske strukture ne mogu se identificirati.
Kako dobiti ultrazvuk?
Piezoelektrični efekt
Proizvodnja ultrazvuka u medicinskoj dijagnostici temelji se na piezoelektričnom efektu - sposobnosti kristala i keramike da se deformiraju pod djelovanjem primijenjenog napona. Pod djelovanjem izmjeničnog napona, kristali i keramika se periodično deformiraju, tj. nastaju mehaničke vibracije i formiraju se ultrazvučni valovi. Piezoelektrični efekt je reverzibilan: ultrazvučni valovi uzrokuju deformaciju piezoelektričnog kristala, što je praćeno pojavom mjerljivog električnog napona. Tako piezoelektrični materijali služe kao generatori ultrazvučnih valova i njihovih prijemnika.
Kada se dogodi ultrazvučni val, on se širi u povezujućem mediju. "Povezivanje" znači da postoji vrlo dobra provodljivost zvuka između generatora ultrazvuka i okoline u kojoj se distribuira. Da biste to učinili, obično koristite standardni ultrazvučni gel.
Kako bi se olakšao prijelaz ultrazvučnih valova iz čvrste keramike piezoelektričnog elementa u meka tkiva, obložen je posebnim ultrazvučnim gelom.
Pazite na čišćenje ultrazvučnog senzora! Odgovarajući sloj u većini ultrazvučnih senzora pogoršava se kada se ponovno obrađuje alkoholom zbog "higijenskih" razloga. Stoga je kod čišćenja ultrazvučnog senzora potrebno strogo slijediti upute koje se nalaze na uređaju.
Struktura ultrazvučnog senzora
Generator ultrazvučnih vibracija sastoji se od piezoelektričnog materijala, uglavnom keramike, na čijoj prednjoj i stražnjoj strani su električni kontakti. Odgovarajući sloj nanosi se na prednju stranu okrenutu pacijentu, koja je dizajnirana za optimalni ultrazvuk u tkivu. Sa stražnje strane, piezoelektrični kristali prekriveni su slojem koji jako apsorbira ultrazvuk, što sprječava refleksiju ultrazvučnih valova u različitim smjerovima i ograničava pokretljivost kristala. To nam omogućuje da osiguramo da ultrazvučni senzor emitira najkraće moguće ultrazvučne impulse. Trajanje impulsa je odlučujući faktor u aksijalnoj rezoluciji.
Senzor za ultrazvuk u b-modu, u pravilu, sastoji se od brojnih malih, pored drugih keramičkih kristala, koji su konfigurirani pojedinačno ili u skupinama.
Ultrazvučni senzor je vrlo osjetljiv. To se objašnjava, s jedne strane, činjenicom da u većini slučajeva sadrži keramičke kristale koji su vrlo krhki, s druge strane, zbog činjenice da su komponente senzora smještene vrlo blizu jedna drugoj i mogu se pomaknuti ili slomiti mehaničkim trešenjem ili udarcem. Cijena modernog ultrazvučnog senzora ovisi o vrsti opreme i približno je jednaka cijeni automobila srednje klase.
Prije transporta ultrazvučnog uređaja sigurno učvrstite ultrazvučni senzor na uređaju i bolje ga odvojite. Senzor se lako lomi kad padne, pa čak i neznatno trešenje može prouzročiti ozbiljna oštećenja.
U rasponu frekvencija koje se koriste u medicinskoj dijagnostici, nemoguće je dobiti oštro fokusiran snop, sličan laseru, s kojim je moguće "ispitati" tkiva. Međutim, kako bi se dobila optimalna prostorna rezolucija, potrebno je nastojati što više smanjiti promjer ultrazvučne zrake (kao sinonim za ultrazvučni snop, ponekad se koristi pojam ultrazvučni snop). promjer).
Što je ultrazvučni snop manji, to su detalji u anatomskim strukturama vidljiviji ultrazvukom.
Stoga je ultrazvuk što je moguće više fokusiran na određenu dubinu (nešto dublje od strukture koja se istražuje), tako da ultrazvučni snop formira "struk". Usmjeravaju ultrazvuk pomoću "akustičnih leća" ili primjenom pulsirajućih signala na različite piezokeramičke elemente pretvornika s različitim međusobnim pomacima u vremenu. U isto vrijeme, fokusiranje na veću dubinu zahtijeva povećanje aktivne površine, ili otvora, ultrazvučnog pretvarača.
Kada je senzor fokusiran, u polju ultrazvuka postoje tri zone:
Najjasnija ultrazvučna slika dobiva se kada se predmetni predmet nalazi u žarišnoj zoni ultrazvučnog snopa. Objekt se nalazi u žarišnoj zoni kada ultrazvučni snop ima najmanju širinu, što znači da je njegova razlučivost maksimalna.
U blizini područja ultrazvuka
Blizina zone je neposredno uz ultrazvučni senzor. Ovdje se ultrazvučni valovi koje emitiraju površine raznih piezokeramičkih elemenata superponiraju jedni na druge (drugim riječima, dolazi do interferencije ultrazvučnih valova), stoga se formira oštro nehomeno polje. Objasnimo to jasnim primjerom: ako bacite šaku šljunka u vodu, kružni valovi, koji se dižu od svakog od njih, preklapaju se. Blizu mjesta gdje pada šljunak, koji odgovara bližoj zoni, valovi su nepravilni, ali se na određenoj udaljenosti približavaju kružno. Pokušajte barem jednom napraviti ovaj eksperiment s djecom kada hodate u blizini vode! Izražena nehomogenost u blizini ultrazvučne zone čini nejasnu sliku. Sam homogeni medij u blizini zone izgleda kao naizmjenična svjetla i tamne pruge. Stoga je gotovo ultrazvučna zona za procjenu slike gotovo ili uopće nije prikladna. Taj je učinak najizraženiji kod konveksnih i sektorskih senzora koji emitiraju divergentni ultrazvučni snop; Za linearni senzor heterogenost u blizini zone najmanje je izražena.
Moguće je odrediti koliko se širi zona ultrazvuka u blizini, ako okretanjem gumba pojačavate signal, dok istovremeno gledate ultrazvučno polje uz senzor. Zona blizu ultrazvuka može se prepoznati po bijeloj ploči u blizini senzora. Pokušajte usporediti blizinu zone linearnih i sektorskih senzora.
Budući da zona ultrazvuka nije primjenjiva na procjenu slike objekta, tijekom ultrazvučnog pregleda nastoje minimizirati blizu zonu i koristiti je na različite načine kako bi je uklonili s područja koje se ispituje. To se može učiniti, na primjer, odabirom optimalnog položaja senzora ili elektronskim izjednačavanjem neravnina ultrazvučnog polja. Ali u praksi, to je najlakše postići uz pomoć tzv. Pufera napunjenog vodom, koji se nalazi između senzora i objekta istraživanja. To vam omogućuje prikaz buke u blizini zone s mjesta objekta koji se proučava. Obično se kao tampon koriste posebne mlaznice za pojedinačne senzore ili univerzalni jastučić za gel. Umjesto vode se trenutno koriste plastične mlaznice na bazi silikona.
Uz površinski raspored ispitivanih struktura, upotreba pufera može značajno poboljšati kvalitetu ultrazvučne slike.
Područje fokusiranja
Fokusnu zonu karakterizira činjenica da je, s jedne strane, promjer (širina) ultrazvučnog snopa ovdje najmanji, as druge strane, zbog djelovanja skupljačkog leća, intenzitet ultrazvuka je najveći. To omogućuje visoku rezoluciju, tj. sposobnost jasnog razlikovanja detalja objekta. Prema tome, anatomska formacija ili predmet koji se treba istražiti mora se nalaziti u području fokusa.
Daleko ultrazvučno područje
U zoni ultrazvuka ultrazvučna se zraka skreće. Budući da je ultrazvučni snop oslabljen pri prolasku kroz tkivo, smanjuje se intenzitet ultrazvuka, osobito njegova visokofrekventna komponenta. Oba ova procesa negativno utječu na rezoluciju, a time i na kvalitetu ultrazvučne slike. Stoga se u studiji u zoni ultrazvuka gubi jasnoća objekta - što je više, to je dalje od senzora.
Razlučivost uređaja
Rezolucija vizualnog istraživačkog sustava, optičkog i akustičkog, određena je minimalnom udaljenosti na kojoj se dva objekta na slici percipiraju kao odvojena. Rezolucija je važan kvalitativni pokazatelj koji karakterizira učinkovitost metode slikovnog istraživanja.
U praksi se često previđa da je povećanje rezolucije smisleno samo kada se predmet koji se istražuje bitno razlikuje po svojim akustičkim svojstvima od okolnih tkiva, tj. ima dovoljno kontrasta. Povećanje rezolucije u nedostatku dovoljnog kontrasta ne poboljšava dijagnostičke mogućnosti studije. Aksijalna rezolucija (u smjeru širenja ultrazvučnog snopa) leži u području dvostruke vrijednosti valne duljine. Strogo govoreći, trajanje pojedinačnih zračenih impulsa je ključno. To se događa nešto više od dvije uzastopne fluktuacije. To znači da sa senzorom s radnom frekvencijom od 3,5 MHz, strukture tkiva od 0,5 mm teoretski treba shvatiti kao odvojene strukture. U praksi se to promatra samo pod uvjetom da su strukture dovoljno kontrastne.
Bočna (lateralna) rezolucija ovisi o širini ultrazvučnog snopa, kao io fokusu i, prema tome, o dubini istraživanja. U tom smislu, rezolucija se uvelike razlikuje. Najviša razlučivost opažena je u žarišnoj zoni i iznosi približno 4-5 valnih duljina. Prema tome, lateralna rezolucija je 2-3 puta slabija od aksijalne rezolucije. Tipičan primjer je ultrazvuk kanala gušterače. Lumen kanala može se jasno vizualizirati samo kada je okomit na smjer ultrazvučne zrake. Dijelovi kanala smješteni s lijeve i desne strane iz drugog kuta više nisu vidljivi, jer je aksijalna rezolucija jača od bočne.
Sagitalna rezolucija ovisi o širini ultrazvučnog snopa u ravnini okomitoj na ravninu skeniranja i karakterizira rezoluciju u smjeru okomitom na smjer propagacije, a time i debljinu sloja slike. Sagitalna rezolucija je obično lošija od aksijalne i bočne. U uputama priloženim uz stroj za ultrazvuk, ovaj parametar se rijetko spominje. Međutim, treba pretpostaviti da sagitalna rezolucija ne može biti bolja od lateralne rezolucije i da su ta dva parametra usporediva samo u sagitalnoj ravnini u žarišnoj zoni. Kod većine ultrazvučnih senzora, sagitalni fokus je podešen na određenu dubinu i nije jasno izražen. U praksi se sagitalno fokusiranje ultrazvučnog snopa provodi korištenjem odgovarajućeg sloja u senzoru kao akustičke leće. Promjenjivo fokusiranje okomito na ravninu slike, dakle, smanjenje debljine ovog sloja postiže se samo pomoću matrice piezoelemenata.
U slučajevima kada je istraživački liječnik zadužen za detaljan opis anatomske strukture, potrebno ga je istražiti u dvije međusobno okomite ravnine, ako to dopuštaju anatomske značajke istraživanog područja. Istovremeno, rezolucija se smanjuje od aksijalnog smjera do lateralnog i od lateralnog do sagitalnog.
Vrste ultrazvučnih senzora
Ovisno o lokaciji piezoelektričnih elemenata postoje tri tipa ultrazvučnih senzora:
U linearnim senzorima, piezoelektrični elementi smješteni su duž ravne linije zasebno ili u skupinama i istodobno emitiraju ultrazvučne valove u tkivu. Nakon svakog prolaska kroz tkaninu pojavljuje se pravokutna slika (za 1 s - oko 20 slika ili više). Prednost linearnih senzora je mogućnost dobivanja visoke rezolucije u blizini položaja senzora (tj. Relativno visoke kvalitete slike u blizini zone), nedostatak je u malom polju ultrazvučnog pregleda na velikoj dubini (to se objašnjava činjenicom da senzori, ultrazvučne zrake linearnog senzora ne odstupaju).
Fazni senzor sliči linearnom senzoru, ali je manji. Sastoji se od niza kristala s odvojenim postavkama. Senzori ovog tipa stvaraju sliku senzora sektora na monitoru. Dok je u slučaju mehaničkog senzora sektora, smjer ultrazvučnog impulsa određen rotacijom piezoelektričnog elementa, pri radu sa senzorom s faznim nizom, usmjereni fokusirani ultrazvučni snop dobiva se vremenskim pomakom (fazni pomak) svih aktiviranih kristala. To znači da se pojedini piezoelektrični elementi aktiviraju s vremenskim kašnjenjem i kao rezultat, ultrazvučni snop se emitira u kosom smjeru. To vam omogućuje da fokusirate ultrazvučni snop u skladu sa zadatkom istraživanja (elektronsko fokusiranje) i istovremeno značajno poboljšate rezoluciju u željenom dijelu ultrazvučne slike. Još jedna prednost je sposobnost dinamičkog fokusiranja primljenog signala. U tom slučaju, fokus tijekom prijema signala postavlja se na optimalnu dubinu, što također značajno poboljšava kvalitetu slike.
U mehaničkom senzoru sektora, kao rezultat mehaničkog osciliranja elemenata sonde, ultrazvučni valovi se zrače u različitim smjerovima, tako da se slika formira u obliku sektora. Nakon svakog prolaska kroz tkaninu, formira se slika (10 ili više u 1 s). Prednost senzora sektora je u tome što vam omogućuje da dobijete široko vidno polje na velikoj dubini, a nedostatak je u tome što je nemoguće proučavati u blizini zone, budući da je vidno polje blizu senzora preusko.
U konveksnom senzoru, piezoelektrični elementi smješteni su jedan uz drugi u luku (zakrivljeni senzor). Kvaliteta slike je križ između slike dobivene linearnim i sektorskim senzorima. Konveksni senzor, poput linearnog, karakterizira visoka rezolucija u blizini zone (iako ne doseže rezoluciju linearnog senzora) i istovremeno široko vidno polje u dubini tkiva je slično sektorskom senzoru.
Samo s dvodimenzionalnim rasporedom elemenata ultrazvučnog pretvarača u obliku matrice moguće je istovremeno fokusirati ultrazvučni snop u lateralnom i sagitalnom smjeru. Ta takozvana matrica piezoelementa (ili dvodimenzionalna matrica) dodatno omogućuje dobivanje podataka o trima dimenzijama, bez kojih nije moguće skeniranje količine tkiva ispred senzora. Izrada matrice piezoelektričnih elemenata je težak proces koji zahtijeva korištenje najnovijih tehnologija, stoga su tek nedavno proizvođači počeli opremati svoje ultrazvučne uređaje konveksnim senzorima.
Ultrazvučna dijagnostička metoda
Ultrazvučna dijagnostička metoda je metoda dobivanja medicinske slike koja se temelji na registraciji i računalnoj analizi ultrazvučnih valova reflektiranih od bioloških struktura, odnosno na temelju efekta odjeka. Metoda se često naziva ehografija. Moderni uređaji za ultrazvuk (ultrazvuk) su univerzalni digitalni sustavi visoke rezolucije s mogućnošću skeniranja u svim načinima (slika 3.1).
Ultrazvučna dijagnostička snaga je gotovo bezopasna. Ultrazvuk nema kontraindikacija, siguran je, bezbolan, atraumatičan i ne opterećujući. Ako je potrebno, može se provesti bez ikakve pripreme pacijenata. Ultrazvučna oprema može se isporučiti u bilo koju funkcionalnu jedinicu za pregled bolesnika bez prijenosa. Velika prednost, posebno u slučaju nejasne kliničke slike, jest mogućnost istovremenog pregleda mnogih organa. Važna je i isplativost ehografije: trošak ultrazvuka je nekoliko puta manji od rentgenskog pregleda, a još manje kompjutorska tomografija i magnetska rezonancija.
Međutim, ultrazvučna metoda ima neke nedostatke:
- visoka ovisnost o aparatima i operatorima;
- velika subjektivnost u interpretaciji ehografskih slika;
- nizak sadržaj informacija i slaba vidljivost smrznutih slika.
Ultrasonografija je postala jedna od metoda koja se najčešće koristi u kliničkoj praksi. U prepoznavanju bolesti mnogih organa, ultrazvuk se može smatrati poželjnom, prvom i glavnom dijagnostičkom metodom. U dijagnostički teškim slučajevima, ultrazvučni podaci nam omogućuju da odredimo plan za daljnje ispitivanje bolesnika primjenom najučinkovitijih metoda zračenja.
FIZIKALNE I BIOPHIZIČKE BAZE ULTRAZVUČNE DIJAGNOSTIČKE METODE
Ultrazvuk se odnosi na zvučne vibracije koje se nalaze iznad praga sluha za ljudske organe, tj. Imaju frekvenciju veću od 20 kHz. Fizička osnova ultrazvuka je piezoelektrični efekt koji su braća Curie otkrili 1881. godine. Njegova praktična primjena povezana je s razvojem ultrazvučne industrijske detekcije pukotina od strane ruskog znanstvenika S. Ya Sokolova (kraj dvadesetih godina - početak 30-ih godina XX. Stoljeća). Prvi pokušaji primjene ultrazvučne metode u dijagnostičke svrhe u medicini pripadaju kraju 30-ih godina. Dvadeseto stoljeće. Široka primjena ultrazvuka u kliničkoj praksi započela je šezdesetih godina.
Suština piezoelektričnog efekta je u tome što se, kada su monokristali deformirani, neki kemijski spojevi (kvarc, titan-barij, kadmijev sulfid itd.), Osobito pod utjecajem ultrazvučnih valova, na površinama tih kristala pojavljuju električnim nabojem suprotnog znaka. To je takozvani izravni piezoelektrični učinak (piezo na grčkom znači pritisnuti). Naprotiv, kada se na ove monokristale primjenjuje izmjenični električni naboj, u njima nastaju mehaničke oscilacije s emisijom ultrazvučnih valova. Dakle, isti piezo element može naizmjence biti prijemnik, a zatim izvor ultrazvučnih valova. Ovaj dio stroja za ultrazvuk naziva se akustički pretvornik, pretvornik ili senzor.
Ultrazvuk se distribuira u medijima u obliku naizmjeničnih zona kompresije i razrjeđivanja molekula tvari koje stvaraju oscilatorna kretanja. Zvučni valovi, uključujući ultrazvučni, karakterizira razdoblje oscilacije - vrijeme tijekom kojega molekula (čestica) izvodi jednu potpunu oscilaciju; frekvencija - broj oscilacija po jedinici vremena; duljina je udaljenost između točaka iste faze i brzine širenja, koja uglavnom ovisi o elastičnosti i gustoći medija. Valna duljina je obrnuto proporcionalna njegovoj frekvenciji. Što je manja valna duljina, to je veća razlučivost ultrazvučnog uređaja. U medicinskim ultrazvučnim dijagnostičkim sustavima uobičajeno se koriste frekvencije od 2 do 10 MHz. Razlučivost suvremenih ultrazvučnih uređaja dostiže 1-3 mm.
Svako okruženje, uključujući različita tkiva u tijelu, sprječava širenje ultrazvuka, odnosno ima drugačiju akustičku impedanciju, čija vrijednost ovisi o njihovoj gustoći i brzini ultrazvuka. Što su ti parametri viši, veća je akustička impedancija. Takva opća karakteristika bilo kojeg elastičnog medija označena je izrazom "impedancija".
Stigavši do granice dvaju medija različitog akustičkog otpora, snop ultrazvučnih valova doživljava značajne promjene: jedan dio se nastavlja širiti u novom mediju, do neke mjere ga apsorbira, a drugi se reflektira. Koeficijent refleksije ovisi o razlici u akustičkom otporu tkiva koja se međusobno spajaju: što je veća ta razlika, to je veća refleksija i, naravno, veća je amplituda snimljenog signala, što znači da će svjetliji i svjetliji izgled na zaslonu uređaja. Kompletan reflektor je granica između tkiva i zraka.
METODE ULTRAZVUKNOG ISTRAŽIVANJA
Trenutno se u kliničkoj praksi koriste ultrazvuk u b- i M-modu i Doppler.
B-mod je tehnika koja daje informacije u obliku dvodimenzionalnih sero-skala tomografskih slika anatomskih struktura u realnom vremenu, što omogućuje procjenu njihovog morfološkog stanja. Ovaj mod je glavni, u svim slučajevima s njegovim korištenjem počinje ultrazvuk.
Moderna ultrazvučna oprema bilježi najmanje razlike u razini reflektiranih odjeka, koje se prikazuju u različitim nijansama sive boje. To omogućuje razlikovanje anatomskih struktura, čak i neznatne razlike u zvučnoj impedanciji. Što je niži intenzitet jeke, slika je tamnija, i obratno, što je veća energija reflektiranog signala, to je slika svjetlija.
Biološke strukture mogu biti gluhe, hipoehne, srednje ehogene, hiperehoične (sl. 3.2). Glupe slike (crne) karakteristične su za formacije ispunjene tekućinom, koje praktički ne odražavaju ultrazvučne valove; hipoehogene (tamnosive) - tkanine sa značajnom hidrofilnošću. Eho-pozitivna slika (siva) daje većini struktura tkiva. Povećana ehogenost (svijetlosiva) ima gusto biološko tkivo. Ako se ultrazvučni valovi u potpunosti reflektiraju, onda objekti izgledaju hiperehoično (svijetlo bijelo), a iza njih postoji tzv. Akustična sjena, koja izgleda kao tamna staza (vidi sliku 3.3).
Sl. 3.2. Skala razina ehogenosti bioloških struktura: a - anehoična; b - hipoehojska; u - srednja ehogenost (ehopozitivna); g - povećana ehogenost; d - hiperehokalna
Sl. 3.3. Ehogrami bubrega u uzdužnom presjeku s oznakom struktura različitih
ehogeničnost: a - anehoični dilatirani kompleks cup-pelvis; b - hipoehojski parenhim bubrega; u - parenhim jetre prosječne ehogenosti (ehopozitivna); d - bubrežni sinus povećane ehogenosti; d - hiperehokalni kamenac u segmentu zdjelično-uretera
Način rada u stvarnom vremenu omogućuje dobivanje na zaslonu monitora "žive" slike organa i anatomskih struktura koje su u svom prirodnom funkcionalnom stanju. To se postiže činjenicom da moderni ultrazvučni uređaji proizvode mnoštvo slika koje slijede jedna za drugom u intervalu od stotinke sekunde, što zajedno stvara konstantno promjenjivu sliku koja fiksira i najmanje promjene. Strogo govoreći, ova tehnika i, općenito, ultrazvučna metoda ne bi se trebala zvati "ehografija", već "ehoskopija".
M-mod - jednodimenzionalan. U njemu se jedna od dviju prostornih koordinata zamjenjuje vremenskom, tako da se uzduž vertikalne osi taloži udaljenost od senzora do strukture koja se nalazi, a duž horizontalne osi - vrijeme. Ovaj način se uglavnom koristi za istraživanje srca. On daje informacije u obliku krivulja koje odražavaju amplitudu i brzinu kretanja srčanih struktura (vidi sl. 3.4).
Doppler sonografija je tehnika koja se temelji na fizičkom Doppler efektu (nakon imena austrijskog fizičara). Bit tog učinka je da se od pokretnih objekata ultrazvučni valovi reflektiraju s modificiranom frekvencijom. Ovaj pomak frekvencije proporcionalan je brzini kretanja struktura koje se nalaze, a ako je njihovo kretanje usmjereno prema senzoru, frekvencija reflektiranog signala raste, i obrnuto, frekvencija valova reflektiranih od pokretnog objekta opada. S tim se učinkom neprestano susrećemo, promatrajući, primjerice, promjenu frekvencije zvuka iz automobila, vlakova i aviona.
Trenutno, u kliničkoj praksi, fluorescentna spektralna dopler sonografija, color doppler mapiranje, power doppler, konvergentni kolorni dopler, trodimenzionalno kolor doppler mapiranje, trodimenzionalna energetska dopplerografija koriste se u različitim stupnjevima.
Flux spektralna dopler sonografija je dizajnirana za procjenu protoka krvi u relativno velikom
Sl. 3.4. M - modalna krivulja kretanja prednjeg mitralnog ventila
posude i odaje srca. Glavna vrsta dijagnostičkih informacija je spektrografsko snimanje, koje predstavlja brzinu protoka krvi tijekom vremena. Na ovom grafikonu se na vertikalnoj osi ucrtava brzina, a vrijeme se crta na horizontalnoj osi. Signali koji se prikazuju iznad vodoravne osi idu od protoka krvi prema senzoru, ispod te osi - od senzora. Uz brzinu i smjer protoka krvi po obliku Doppler spektrograma, moguće je odrediti prirodu protoka krvi: laminarni protok prikazan je kao uska krivulja s jasnim konturama i turbulentna s širokom nejednolikom krivuljom (slika 3.5).
Postoje dvije opcije za sonografiju protočnog doplera: kontinuirani (konstantni val) i pulsni.
Kontinuirani Doppler ultrazvuk temelji se na stalnom zračenju i stalnom prijemu reflektiranih ultrazvučnih valova. Veličina pomaka frekvencije reflektiranog signala određena je kretanjem svih struktura duž cijelog puta ultrazvučnog snopa unutar dubine njegovog prodiranja. Tako dobivene informacije su ukupne. Nemogućnost izolirane analize toka na strogo određenom mjestu je nedostatak kontinuirane dopler sonografije. U isto vrijeme, ima važnu prednost: omogućuje mjerenje visokog protoka krvi.
Pulsna dopler sonografija temelji se na periodičnoj emisiji niza impulsa ultrazvučnih valova, koji se, reflektirajući se od crvenih krvnih stanica, dosljedno percipiraju.
Sl. 3.5. Doppler spektrogram prijenosnog krvnog protoka
istim senzorom. U ovom načinu rada, signali se reflektiraju, reflektiraju se samo s određene udaljenosti od senzora, što se određuje prema nahođenju liječnika. Mjesto protoka krvi naziva se kontrolni volumen (KO). Sposobnost procjene protoka krvi u bilo kojoj točki glavna je prednost pulsirajuće dopler sonografije.
Mapiranje kolor doplera temelji se na kodiranju u boji Doppler vrijednosti pomaka zračene frekvencije. Tehnika omogućuje izravnu vizualizaciju protoka krvi u srcu i relativno velikim krvnim žilama (vidi sliku 3.6 za umetak boje). Crvena boja odgovara protoku u smjeru senzora, plavo - od senzora. Tamne nijanse ovih boja odgovaraju niskim brzinama, svijetlim nijansama - visokim. Ova tehnika omogućuje nam da procijenimo morfološko stanje krvnih žila i stanje protoka krvi. Ograničenje metode je nemogućnost dobivanja slike malih krvnih žila s niskom brzinom protoka krvi.
Energetski Doppler temelji se na analizi nefrekventnih Dopplerovih pomaka, koji odražavaju brzinu crvenih krvnih stanica, kao i kod konvencionalnog Dopplerovog mapiranja, ali amplitude svih odjekova Doppler spektra, koji odražavaju gustoću crvenih krvnih stanica u danom volumenu. Dobivena slika slična je uobičajenom kartografskom prikazu u boji, ali se razlikuje po tome što sva krvna žila primaju snimke, bez obzira na njihov tijek u odnosu na ultrazvučni snop, uključujući krvne žile vrlo malog promjera i male brzine protoka krvi. Međutim, iz energetskih doppler obrazaca nije moguće procijeniti ni smjer, ni narav, ni brzinu protoka krvi. Informacije su ograničene samo činjenicom protoka krvi i brojem krvnih žila. Nijanse boje (u pravilu, s prijelazom iz tamno narančaste u svijetlo narančaste i žute) nose informacije ne o brzini protoka krvi, već o intenzitetu signala odjeka koji se reflektiraju pomicanjem elemenata krvi (vidi sliku 3.7 na umetku u boji). Dijagnostička vrijednost energetske dopler sonografije je sposobnost procjene vaskularizacije organa i patoloških područja.
Mogućnosti kolor doppler kartiranja i moćnog doplera kombiniraju se u konvergentnoj tehnici boja doplera.
Kombinacija B-moda s streaming ili energetskim mapiranjem boja naziva se duplex studija, daje najveću količinu informacija.
Trodimenzionalno Doppler mapiranje i trodimenzionalna Doppler energija su tehnike koje omogućuju promatranje trodimenzionalne slike prostornog rasporeda krvnih žila u realnom vremenu iz bilo kojeg kuta, što im omogućuje da točno procijene svoj odnos s različitim anatomskim strukturama i patološkim procesima, uključujući maligne tumore.,
Echo Contrast. Ova tehnika se temelji na intravenoznoj primjeni specifičnih kontrastnih tvari koje sadrže mikrobušice slobodnog plina. Da bi se postigao klinički učinkovit kontrast, potrebni su sljedeći preduvjeti. Kada se intravenozno primijeni s takvim eho-kontrastnim sredstvima, samo one tvari koje slobodno prolaze kroz kapilare plućne cirkulacije mogu ući u arterijski sloj, tj. Mjehurići plina trebali bi biti manji od 5 mikrona. Drugi preduvjet je stabilnost mikromehurića plina kada cirkuliraju u općem vaskularnom sustavu najmanje 5 minuta.
U kliničkoj praksi tehnika kontrasta jeke koristi se na dva načina. Prvi je dinamička kontrastna angiografija. Istovremeno se značajno poboljšava vizualizacija protoka krvi, posebno u plitkim dubokim posudama s niskim protokom krvi; osjetljivost kolor doppler kartiranja i energetska Doppler sonografija je značajno povećana; moguće je promatrati sve faze vaskularnog kontrasta u stvarnom vremenu; povećava točnost procjene stenotičkih lezija krvnih žila. Drugi smjer je kontrast eho tkiva. To osigurava činjenica da su neke tvari eho-kontrasta selektivno uključene u strukturu pojedinih organa. U ovom slučaju, stupanj, brzina i vrijeme njihove akumulacije različiti su u nepromijenjenom iu patološkom tkivu. Tako je općenito moguće procijeniti perfuziju organa, poboljšati kontrastno odstupanje između normalnog i zahvaćenog tkiva, što pridonosi poboljšanju točnosti dijagnoze različitih bolesti, osobito malignih tumora.
Dijagnostičke mogućnosti ultrazvučne metode također su se proširile zbog pojave novih tehnologija za prikupljanje i naknadnu obradu ultrazvučnih slika. To se posebno odnosi na višestruke frekvencijske senzore, tehnologije za oblikovanje široke, panoramske, trodimenzionalne slike. Perspektivna područja za daljnji razvoj ultrazvučne dijagnostičke metode su primjena matrične tehnologije za prikupljanje i analiziranje informacija o strukturi bioloških struktura; stvaranje ultrazvučnih strojeva, davanje slika kompletnih dijelova anatomskih područja; spektralna i fazna analiza reflektiranih ultrazvučnih valova.
KLINIČKA PRIMJENA ULTRAZVUČNE DIJAGNOSTIČKE METODE
Ultrazvuk se trenutno koristi na više načina:
- praćenje izvedbe dijagnostičkih i terapijskih instrumentalnih manipulacija (punkcija, biopsija, drenaža itd.);
Hitni ultrazvuk treba smatrati prvom i obveznom metodom instrumentalnog pregleda bolesnika s akutnim kirurškim bolestima trbuha i zdjelice. Istodobno, dijagnostička točnost doseže 80%, točnost prepoznavanja oštećenja parenhimskih organa iznosi 92%, a otkrivanje tekućine u abdomenu (uključujući hemoperitoneu-ma) iznosi 97%.
Praćenje ultrazvuka provodi se više puta s različitom učestalošću tijekom akutnog patološkog procesa radi procjene njegove dinamike, učinkovitosti terapije, rane dijagnoze komplikacija.
Ciljevi intraoperativnih studija su razjasniti prirodu i opseg patološkog procesa, kao i pratiti adekvatnost i radikalnost operacije.
Ultrazvuk u ranim fazama nakon kirurškog zahvata uglavnom je usmjeren na utvrđivanje uzroka nepovoljnog tijeka postoperativnog razdoblja.
Ultrazvučna kontrola izvedbe instrumentalnih dijagnostičkih i terapijskih manipulacija osigurava visoku točnost penetracije u jednu ili drugu anatomsku strukturu ili patološka područja, što značajno povećava učinkovitost ovih postupaka.
Za rano otkrivanje bolesti koje još nisu klinički manifestirane provode se ultrazvučni pregledi, tj. Studije bez medicinskih indikacija. Izvodljivost ovih istraživanja pokazuje, posebice, da učestalost novodijagnosticiranih bolesti abdominalnih organa tijekom probirnog ultrazvuka „zdravih“ ljudi doseže 10%. Izvrsni rezultati rane dijagnoze malignih tumora osigurani su skriningom ultrazvuka mliječnih žlijezda kod žena starijih od 40 godina i prostate kod muškaraca starijih od 50 godina.
Ultrazvuk se može provoditi i vanjskim i intrakorporalnim skeniranjem.
Vanjsko skeniranje (s površine ljudskog tijela) je najpristupačnije i posve svjetlo. Nema kontraindikacija za njegovu primjenu, postoji samo jedno opće ograničenje - prisutnost površine rane u području skeniranja. Kako bi se poboljšao kontakt senzora s kožom, njegovo slobodno kretanje preko kože i kako bi se osiguralo najbolje prodiranje ultrazvučnih valova u tijelo, kožu na mjestu istraživanja treba obilno premazati posebnim gelom. Skeniranje objekata na različitim dubinama treba provoditi s određenom frekvencijom zračenja. Dakle, u istraživanju površinskih organa (štitnjača, mliječne žlijezde, strukture mekih tkiva zglobova, testisa, itd.), Preferira se frekvencija od 7,5 MHz i više. Za proučavanje dubokih organa koriste se senzori s frekvencijom od 3,5 MHz.
Intrakorporalni ultrazvuk se provodi uvođenjem posebnih senzora u ljudsko tijelo kroz prirodne otvore (transrektalno, transvaginalno, transezofalno, transuretralno), punktiranje u žile, kroz kirurške rane i endoskopski. Senzor je doveden što je moguće bliže tom ili onom organu. S tim u vezi, moguće je koristiti visokofrekventne pretvornike, zbog kojih se rezolucija metode dramatično povećava, moguće je osigurati visokokvalitetnu vizualizaciju najmanjih struktura koje su nedostupne tijekom vanjskog skeniranja. Na primjer, transrektalni ultrazvuk u usporedbi s vanjskim skeniranjem pruža važne dodatne dijagnostičke informacije u 75% slučajeva. Detekcija intrakardijalnih tromba u transezofagealnoj ehokardiografiji je 2 puta veća nego u vanjskoj studiji.
Opći obrasci oblikovanja ehografske slike seroskale prikazuju se specifičnim slikama svojstvenim jednom ili drugom organu, anatomskoj strukturi, patološkom procesu. U isto vrijeme, njihov oblik, veličina i položaj, priroda kontura (ujednačeno / neravnomjerno, prozirno / neizrazito), unutarnja ehostruktura, premještanje i za šuplje organe (žučna kesica), kao i stanje zida (debljina, gustoća jeke, elastičnost) ) prisutnost u šupljini patoloških inkluzija, osobito kamenja; stupanj fiziološke kontrakcije.
Ciste ispunjene seroznom tekućinom prikazane su u obliku zaobljenih, ravnomjerno anehičkih (crnih) zona okruženih eho-pozitivnim (sivim) rubom kapsule s čak i oštrim konturama. Specifični ehografski znak cista je učinak dorzalnog pojačanja: stražnja stijenka ciste i tkiva iza nje izgledaju svjetlije od ostatka duljine (sl. 3.8).
Abdominalne formacije s patološkim sadržajem (apscesi, tuberkulozne šupljine) razlikuju se od cista neravnomjernošću kontura i, što je najvažnije, heterogenošću eho-negativne unutarnje ehostrukture.
Upalne infiltracije karakteriziraju nepravilni okrugli oblik, neizraziti obrisi, ravnomjerno i umjereno smanjena ehogenost patološkog procesa.
Ehografska slika hematoma parenhimskih organa ovisi o vremenu koje je proteklo od trenutka ozljede. U prvih nekoliko dana, to je homogeno eonogativno. Tada se u njemu pojavljuju eho-pozitivne inkluzije, koje su odraz krvnih ugrušaka, čiji se broj stalno povećava. Nakon 7-8 dana započinje obrnuti proces - liza krvnih ugrušaka. Sadržaj hematoma ponovno postaje jednolično eho-negativan.
Ehostruktura malignih tumora je heterogena, sa zonama cijelog spektra
Sl. 3.8. Ehografska slika osamljene ciste bubrega
ehogeničnost: anehoična (hemoragijska), hipoehalna (nekroza), eho-pozitivna (tumorsko tkivo), hiperehoična (kalcifikacija).
Ehografska slika kamenja je vrlo demonstrativna: hiperehoična (svijetlo bijela) struktura s akustičnom tamnom negativnom sjenom iza nje (sl. 3.9).
Sl. 3.9. Sonografska slika kamenja žučne kese
Trenutno, ultrazvuk je dostupan gotovo svim anatomskim područjima, organima i anatomskim strukturama osobe, iako u različitim stupnjevima. Ova metoda je prioritet u procjeni morfološkog i funkcionalnog stanja srca. Također je vrlo informativan u dijagnosticiranju žarišnih bolesti i ozljeda parenhimskih trbušnih organa, bolesti žučnog mjehura, zdjeličnih organa, muških spolnih organa, štitnjače i mliječnih žlijezda, očiju.
INDIKACIJE ZA KORIŠTENJE
1. Proučavanje mozga u male djece, uglavnom u slučajevima sumnje na prirođeno oštećenje njegovog razvoja.
2. Proučavanje cerebralnih žila kako bi se utvrdili uzroci poremećaja cerebralne cirkulacije i procijenila učinkovitost operacija koje se izvode na krvnim žilama.
3. Pregled za dijagnozu raznih bolesti i ozljeda (tumori, odvajanje mrežnice, intraokularna krvarenja, strana tijela).
4. Proučavanje žlijezda slinovnica radi procjene njihovog morfološkog stanja.
5. Intraoperativno praćenje potpunog uklanjanja tumora mozga.
1. Proučavanje karotidnih i vertebralnih arterija:
- produljena, povremena glavobolja;
- ponavljajući sinkop;
- klinički znakovi oslabljene moždane cirkulacije;
- klinički sindrom krađe subklavije (stenoza ili okluzija brahijalne glave i subklavijalne arterije);
- mehanička ozljeda (oštećenje krvnih žila, hematomi).
2. Ispitivanje štitne žlijezde:
- svaku sumnju na njezinu bolest;
3. Ispitivanje limfnih čvorova:
- sumnja na njihovu metastatsku leziju u slučaju identificiranog malignog tumora bilo kojeg organa;
- limfom bilo kojeg mjesta.
4. Anorganske neoplazme vrata (tumori, ciste).
1. Ispitivanje srca:
- dijagnosticiranje urođenih srčanih mana;
- dijagnoza stečenih oštećenja srca;
- kvantitativna procjena funkcionalnog stanja srca (globalna i regionalna sistolička kontraktilnost, dijastoličko punjenje);
- procjenu morfološkog stanja i funkcije intrakardijalnih struktura;
- identifikacija i određivanje stupnja intrakardijalnih hemodinamskih poremećaja (patološko skretanje krvi, regurgitacijski tijekovi u slučaju nedostatka srčanih zalistaka);
- dijagnoza hipertrofične miokardiopatije;
- dijagnoza intrakardijalnih tromba i tumora;
- otkrivanje ishemijske bolesti miokarda;
- određivanje tekućine u perikardijalnoj šupljini;
- kvantitativna procjena plućne arterijske hipertenzije;
- dijagnostika oštećenja srca u slučaju mehaničkih ozljeda prsnog koša (modrice, suze zidova, pregrada, akorda, ventila);
- procjena radikalizma i djelotvornosti operacija srca.
2. Ispitivanje respiratornih i medijastinalnih organa:
- određivanje tekućine u pleuralnim šupljinama;
- pojašnjenje prirode lezija grudnog koša i pleure;
- diferencijacija tkivnih i cističnih neoplazmi medijastinuma;
- procjena medijastinalnih limfnih čvorova;
- dijagnoza tromboembolije trupa i glavnih grana plućne arterije.
3. Pregled mliječnih žlijezda:
- pojašnjenje neizvjesnih radioloških podataka;
- diferencijacija cista i tkivnih lezija otkrivenih palpacijom ili rendgenskom mamografijom;
- procjena grudica dojke nepoznate etiologije;
- procjenu stanja mliječnih žlijezda s povećanjem aksilarnih, sub- i suprlavkularnih limfnih čvorova;
- procjena stanja silikonskih prsnih proteza;
- biopsija formacija pod ultrazvučnom kontrolom.
1. Proučavanje parenhimskih organa probavnog sustava (jetre, gušterače):
- dijagnoza fokalnih i difuznih bolesti (tumori, ciste, upalni procesi);
- dijagnostika oštećenja u slučaju mehaničkog oštećenja trbuha;
- otkrivanje metastatske lezije jetre u malignim tumorima bilo koje lokalizacije;
- dijagnoza portalne hipertenzije.
2. Istraživanje bilijarnog trakta i žučnog mjehura:
- dijagnosticiranje kolelitijaze s procjenom stanja bilijarnog trakta i definicija kamenca u njima;
- pojašnjenje prirode i težine morfoloških promjena u akutnom i kroničnom kolecistitisu;
- utvrđivanja prirode postcholecystectomy sindroma.
