Üks kaasaegse meditsiini tehnilistest saavutustest on selle laialdane kasutamine kõrgsagedusliku ultraheli siseorganite uurimiseks, mis on võimas ja ohutu diagnostikavahend.
Ultrahelitehnoloogia ise on tuntud juba üle 80 aasta. Uuringud ultraheli kasutamiseks meditsiiniliseks diagnostikaks viisid 1937. aastal ühemõõtmelise kajakefalograafia tekkeni. Kuid 1950. aastate alguses oli võimalik saada ainult inimese siseorganite ja kudede ultraheli pilt. Nüüdsest kasutatakse ultraheli üha enam meditsiinis. Tänapäeval kasutatakse seda kirurgias, mitmesugustes füsioterapeutilistes protseduurides ja eriti diagnostikas. Ultraheli diagnostika kasutamine on sünnitusabis tõelise revolutsiooni teinud.
Ultraheli: toimimise põhimõte
Ultraheli on elastsed kandjad samad mehaanilised vibratsioonid kui heli, mis erineb sellest ainult sagedusest.
Ultraheli sagedus on väljaspool inimese kuulmispiirkonna ülemist piiri (20 kHz). Ultraheli kasutamine põhineb tema võimel ilma märkimisväärse imendumiseni tungida keha pehmetesse kudedesse, mis peegeldub tihedamatest kudedest ja heterogeensustest.
Siseorganite ultraheliuuringuga (ehhograafia) suunatakse keha pinnale õhukese ultraheliimpulsside tala, mis tekib väikese piesoelektrilise anduri poolt, mis võib töötada nii generaatorina kui ka ultrahelivibratsiooni vastuvõtjana. Nende impulsside edasine saatus sõltub selle teedel paiknevate kudede omadustest: impulsid võivad neid läbida, neid peegeldavad või neelavad.
Peegeldatud signaalide analüüs (mida teostatakse arvutiga) võimaldab teil saada keha ristlõike pildi anduri teel.
Ultraheliuuringul (ultrahelil) on üks väga oluline omadus: pildistamiseks vajalik kiirgusvõimsus on nii väike, et see ei põhjusta kahjulikku mõju. See on ultraheli peamine eelis röntgenikiirguse korral.
Mis on ultraheliuuring?
Ultraheli skaneerimine on valutu protseduur, mille teeb arst. Uuritud kehapiirkonna nahale kantakse õhuke kiht spetsiaalsest geelist, mis parandab selle kokkupuudet anduriga (sensori hea kokkupuude nahaga määrab suuresti pildikvaliteedi). Protseduuri ajal liigub sond aeglaselt läbi katseala. Ultraheli skaneerimine ei nõua eelnevat ettevalmistust ning sellise uuringu puhul ei pea patsient haiglasse minema.
Kaasaegne ultraheliseade võimaldab teil saada erinevat tüüpi pilte: liikuvat või pidevat kaadrit. Mõlemal juhul saab pildi salvestada edasiseks analüüsiks.
Ultraheli raseduse ajal
Võib-olla on rasedate naiste uuringutes leitud ultrahelimeetodite kõige olulisem kasutamine. Need võimaldavad teil saada teavet loote seisundi kohta, ilma et ta või ema puutuks kokku ohtudega ja mis on väga oluline raseduse varases staadiumis (2,5–3 nädalat). Sageli ei ole seda teavet võimalik saada muul viisil.
Raseduse esimesel kolmel kuul võib ultraheliuuring teha kindlaks, kas lootel on elus, määrata selle vanus ja määrata kindlaks arenevate embrüote arv. Pärast kolmandat kuud võib ultraheli tuvastada mõningaid loote kaasasündinud väärarenguid, nagu spina bifida, ja täpselt määrata platsenta asend, mis näitab selle enneaegset eraldumist.
Kasutades ultraheliuuringut, saate määrata loote suuruse raseduse ajal ja ennustada õigesti sünnikuupäeva. Ultraheli abil saate isegi märkida loote südamelööki. Röntgenuuringud raseduse ajal on nüüd vajalikud ainult eritingimustel.
Laialdaselt kasutatakse sünnieelse (sünnieelse) diagnostika puhul loote arengu anomaaliate avastamise meetodit - amniotsentseesi (loote selekteerimisel vedeliku valimine lootele ümbritsevasse magevähki) tavaliselt ultraheli abil.
Uut tüüpi ultraheliuuringute väljatöötamine ja juurutamine praktikas ning nende kättesaadavus on muutnud sünnitusabi praktikas, lihtsustades kontrolli raseduse ajal ja suurendades selle usaldusväärsust.
Ultraheli masina tööpõhimõte
Ultraheli diagnoosi on meditsiinipraktikas edukalt kasutatud ja see on pikka aega ennast tõestanud suhteliselt odava ja täiesti ohutu uurimismeetodina. Kõige ihaldatavam diagnoosiala on rasedate naiste uurimine ning uuritakse ka kõiki siseorganeid, veresooni ja liigeseid. Echolokatsiooni põhimõte on ultraheli pildistamise tehnoloogia aluseks.
Kuidas see toimib?
Ultraheli on akustilised võnkumised sagedusega üle 20 kHz, mis on inimeste kuulmisele kättesaamatud. Meditsiiniline ultraheli seade kasutab sagedusvahemikku 2 kuni 10 MHz.
Seal on nn piesoelektrikud - mõnede keemiliste ühendite üksikud kristallid, mis reageerivad elektrilaenguga ultraheli lainetele ja elektrilaengule - ultraheliga. See tähendab, et kristallid (piesoelektrilised elemendid) on samaaegselt ultrahelilaine vastuvõtja ja saatja. Piesoelektrilised elemendid asuvad ultraheli anduris, mille kaudu saadetakse inimkehale kõrgsageduslikud impulsid. Andur on varustatud ka akustilise peegli ja heli neelava kihiga. Helilainete valguse peegeldunud osa naaseb andurile, mis muundab need elektrisignaaliks ja edastab riist- ja tarkvarasüsteemile - ultrahelimasinale ise. Signaal töödeldakse ja kuvatakse ekraanil. Kõige tavalisem must-valge kujutise formaat. Sektsioonid, mis peegeldavad laineid ühel või teisel määral, on ekraanil näidatud halli gradatsiooniga, valged värvid on täielikult peegeldavad kangad ja mustad värvid on vedelikud ja tühimikud.
Kuidas ultraheli laine?
Inimese keha kudesid läbiv ultrahelisignaal neeldub ja peegeldab neid sõltuvalt nende tihedusest ja helilainete levimise kiirusest. Tihe keskkond, nagu luud, neerude kivid, põis, peegeldab heli peaaegu täielikult. Lahtised koed, vedelikud ja tühimikud imavad laineid osaliselt või täielikult.
Ultraheli kujutise peamised omadused on ehhogeensus ja helijuhtivus. Echogeensus - kudede võime peegeldada ultrahelilaineid, eristada hüpo- ja hüperhogenogeensust. Helijuhtivus - kudede võime läbida ultraheli. Nende omaduste hindamisel lähtutakse objekti analüüsist, selle kirjeldusest ja järeldusest.
Ekspert-tasemel ultraheliskannerite ultraheliuuringud
Meie kliinik on varustatud Medisoni ja Toshiba kaasaegsete statsionaarsete ultraheliseadmetega, mis on võimelised täitma mis tahes diagnostilisi ülesandeid. Skannerid on varustatud täiendavate monitoridega, et dubleerida patsiendi kujutist. Tehnoloogia ekspertide tase eeldab teabe hankimise täiustatud meetodeid:
- pildi teravilja summutamine;
- mitmeotstarbelise ühendi skaneerimine;
- energia doppleri sonograafia;
- seaded, mis parandavad kujutist raskesti ligipääsetavates kohtades;
- digitaaltehnoloogia;
- kõrge ekraani eraldusvõime;
- kolmemõõtmelised ja nelja dimensioonilised režiimid.
Neid uuringuid võib soovi korral salvestada DVD-ROM-il.
Ultraheliga ei ole oluline mitte ainult seadmete klass, vaid ka diagnoosi teinud arsti professionaalsus. Meie kliiniku spetsialistidel on paljude aastate töökogemus ja kõrge kvalifikatsioon, mis võimaldab uuringu tulemusi korrektselt dešifreerida.
Ultraheli põhimõte
Kui tegemist on ultraheliseadmete hoolduse, remondi või tööga, siis tuleb kõigepealt mõista nende protsesside füüsilisi aluseid, millega peame tegelema. Loomulikult, nagu igal juhul, on nii palju nüansse ja nüansse, kuid soovitame teil kõigepealt kaaluda protsessi olemust. Käesolevas artiklis käsitleme järgmisi küsimusi:
- Mis on ultraheli, millised on selle omadused ja parameetrid
- Ultraheli teke moodsas piezokeraamilisel tehnoloogial
- Ultraheli põhimõtted: elektrienergia ahel ultraheli energiaks ja vastupidi.
- Pildi moodustamise alused ultraheli masina ekraanil.
Vaadake kindlasti meie videot ultraheli toimimise kohta
Meie peamine ülesanne on mõista, mis on ultraheli ja millised on selle omadused tänapäeva meditsiiniuuringutes.
Heli kohta.
Me teame, et sagedusi 16 Hz kuni 18 000 Hz, mida inimese kuulmisaparaat suudab tajuda, nimetatakse tavaliselt heli. Kuid maailmas on ka palju helisid, mida me ei saa kuulda, kuna need on meile kättesaadavate sageduste vahemikust või sellest kõrgemal: need on vastavalt infra- ja ultraheli.
Heli on laine iseloomuga, see tähendab, et kõik meie universumis esinevad helid on lained, nagu teistel juhtudel ka paljud teised loodusnähtused.
Füüsilisest vaatenurgast on laine ergutusvahend, mis levib koos energiaülekandega, kuid ilma massiülekandeta. Teiste sõnadega, lained on igasuguse füüsilise koguse maksimumide ja miinimumide ruumiline vaheldumine, näiteks aine tihedus või temperatuur.
Laine parameetreid (sh heli) on võimalik iseloomustada selle pikkuse, sageduse, amplituudi ja võnkeperioodi kaudu.
Vaadake laineparameetreid üksikasjalikumalt:
Füüsilise koguse maksimumid ja miinimumid võivad olla tinglikult esindatud laine harude ja küna- tena.
Lainepikkus on nende servade või süvendite vaheline kaugus. Seega, mida lähemal on servad üksteisega - seda lühem on lainepikkus ja mida suurem on selle sagedus, seda kaugemale üksteisest - mida kõrgem on lainepikkus ja vastupidi - mida madalam on selle sagedus.
Teine oluline parameeter on võnkumise amplituud või füüsilise koguse kõrvalekalle selle keskmisest väärtusest.
Kõik need parameetrid on omavahel seotud (iga suhte puhul on täpne matemaatiline kirjeldus valemite kujul, kuid me ei anna neid siin, sest meie ülesanne on mõista põhiprintsiipi ja me saame seda alati füüsiliselt vaadelda). Iga omadus on oluline, kuid sagedamini peate kuulma ultraheli sagedusest.
Kas teie ultraheli masin annab halva pildikvaliteedi? Jätke insenerikutsungi taotlus otse saidile ja ta viib läbi tasuta diagnoosi ning konfigureerib teie ultraheliskannerit
Kõrge sagedusega heli: kuidas tekitada mitu tuhat vibratsiooni sekundis
Ultraheli saamiseks on mitmeid viise, kuid kõige sagedamini kasutab tehnika nende kasutamisel piesoelektriliste elementide kristalle ja piesoelektrilist efekti: piesoelektriliste elementide olemus võimaldab luua kõrgsageduslikku heli pinge all, seda kõrgem on pinge sagedus, seda kiiremini (sagedamini) kristall hakkab vibreerima, põnevat kõrge sagedusega võnkumised keskkonnas.
Kui kõrgsageduslike heli vibratsioonide valdkonnas hakkab piezokristall vastupidi tootma elektrit. Sellise kristalli lisamisega elektriskeemile ja teatud viisil töötlemisel saadud signaale töötlemisel saame ultraheli masina ekraanil kujundada kujutise.
Kuid selleks, et see protsess saaks võimalikuks, on vaja kallis ja keerukalt organiseeritud seadmeid.
Vaatamata kümnetele ja isegi sadadele omavahel seotud ultraheliskannerite komponentidele võib skanner jagada mitmeks peamiseks plokiks, mis on seotud erinevate energialiikide muundamise ja edastamisega.
See kõik algab toiteallikaga, mis suudab säilitada eelnevalt kindlaksmääratud väärtuste kõrge pinge. Seejärel edastatakse signaal paljude abiseadmete kaudu ja spetsiaalse tarkvara pideva kontrolli all andurile, mille põhielement on piezokristalliline pea. See teisendab elektrienergiat ultraheli energiaks.
Erilistest materjalidest valmistatud akustilise objektiivi ja sobiva geeli abil siseneb ultraheli laine patsiendi kehasse.
Nagu iga laine, kipub ultraheli peegelduma ka selle tee pinnalt.
Järgnevalt läbib laine inimese keha erinevate kudede tagurpidi, akustiline geel ja lääts langevad anduri piezokristallilisele restile, mis muundab akustilise laine energiat elektrienergiaks.
Andurilt saadud signaalide vastuvõtmisega ja korrektse tõlgendamisega saame simuleerida erinevaid sügavusi omavaid objekte, mis on inimkleele kättesaamatud.
Pildi konstrueerimise põhimõte põhineb ultraheliuuringu andmetel
Mõtle täpselt, kuidas saadud teave aitab meil ultraheli skanneril pilti üles ehitada. Selle põhimõtte aluseks on erinevate akustiliste impedantide või gaasiliste, vedelate ja tahkete kandjate vastupidavus.
Teisisõnu, meie keha luud, pehmed kuded ja vedelikud edastavad ja peegeldavad ultraheli erineval määral, osaliselt neelavad ja hajutavad seda.
Tegelikult saab kogu uurimisprotsessi jagada mikroprotsessidesse ja ainult väike osa igast perioodist edastab anduri. Ülejäänud aeg kulub vastuse ootamisele. Samal ajal kantakse signaali edastamise ja vastuvõtmise vaheline aeg otse kaugusele andurist „näinud“ objektini.
Informatsioon iga punkti kauguse kohta aitab meil ehitada uuritava objekti mudeli ja seda kasutatakse ka ultraheliuuringu jaoks vajalike mõõtmiste jaoks. Andmed on värvikoodiga - selle tulemusena saame ultraheli ekraanil vajaliku pildi.
Kõige sagedamini on see must-valge formaat, kuna arvatakse, et hallide toonidele on meie silmad tundlikumad ja täpsemad. näeb erinevusi lugemistes, kuigi tänapäeva seadmetes kasutavad nad värviesitust, näiteks verevoolu kiirust ja isegi heli esitlust. Viimane, koos Doppleri režiimide videojärjestusega, aitab diagnoosimist täpsemini ja on täiendava teabeallikana.
Kuid tagasi kõige lihtsama pildi ehitamiseks ja kaaluge üksikasjalikumalt kolme juhtumit:
Kõige lihtsamate piltide näiteid uuritakse B-režiimi alusel. Luukoe ja teiste tahkete vormide visualiseerimine koosneb heledast piirkonnast (peamiselt valgest), kuna heli peegeldub kõige paremini tahketelt pindadelt ja naaseb andurile peaaegu täielikult.
Näiteks näeme selgelt valget piirkonda - patsiendi neerude kive.
Vedeliku või tühimike visualiseerimist kujutab pildil mustad piirkonnad, sest ilma takistusteta liigub heli patsiendi kehasse ja me ei saa vastust.
Pehmeid kudesid, näiteks neerude struktuuri, esindavad erinevad halli gradientidega alad. Diagnoosi täpsus ja patsiendi tervis sõltuvad suuresti selliste objektide visualiseerimise kvaliteedist.
Täna oleme õppinud, milline ultraheli on ja kuidas seda kasutatakse ultraheliskannerites, et uurida inimkeha organeid.
Kui teie ultraheli masin on halva kvaliteediga, võtke ühendust meie teeninduskeskusega. ERSPlusi insenerid, kellel on suur kogemus ja kõrge kvalifikatsioon, on alati valmis teid aitama.
Ultraheli masina põhimõte. Ultraheli andur
Ultraheli all mõista heli laineid, mille sagedus on väljaspool kõrva sagedusi.
Ultraheli avastamine pärineb nahkhiirte lendude vaatlustest. Nahkhiired kinni panevad teadlased on leidnud, et need loomad ei kaota lennu ajal orientatsiooni ja võivad vältida takistusi. Aga kui nad ka kõrvad olid kaetud, häiriti nahkhiirte ruumi suunda ja tekkisid takistused. See tõi kaasa järelduse, et pimedas nahkhiired juhivad heli laineid, mis ei jääks inimese kõrva kätte. Need tähelepanekud tehti juba XVII sajandil, samal ajal pakuti välja mõiste "ultraheli". Ruumis orienteeruv nahk kiirgab ultraheli lainete lühikesi impulsse. Neid takistusi peegeldavaid impulsse tajutakse mõne aja pärast nahkhiiri kõrva poolt (kaja nähtus). Vastavalt ajale, mis kulub ultrahelipulssi kiirguse hetkest peegeldunud signaali tajumisele, määrab loom objekti kaugusele. Lisaks võib nahkhiir määrata ka kaja signaali tagastamise suuna, objekti paiknemise ruumis. Seega saadab ta ultrahelilaineid ja tajub seejärel ümbritseva ruumi peegeldunud pilti.
Ultraheli asukoha põhimõte on paljude tehniliste seadmete töö aluseks. Vastavalt nn impulsskaja põhimõttele, sonarite töödele, mis määravad laeva asukoha kalade või merepõhja suhtes (kajasignaal), samuti ultraheli diagnostikaseadmetes, mida kasutatakse meditsiinis: seade kiirgab ultraheli laineid, tajub seejärel peegeldunud signaale ja kiirguse hetkest kuni kajasignaali tajumise hetkeni määrake peegeldava struktuuri ruumiline asend.
Mis on helilained?
Heli lained on mehaanilised vibratsioonid, mis levivad ruumis nagu lained, mis tekivad pärast kivi viskamist vette. Helilainete levik sõltub suures osas ainest, milles nad levivad. See on seletatav asjaoluga, et helilained tekivad ainult siis, kui aine osakesed võnkuvad.
Kuna heli saab levitada ainult materiaalsetest objektidest, ei tekita vaakumit vaakumis (eksamites küsitakse sageli küsimust „tagasitäitmine”: kuidas heli jaotatakse vaakumis?).
Heli keskkond võib levida nii pikisuunas kui ka ristsuunas. Ultraheli lained vedelikes ja gaasides on pikisuunalised, kuna üksikud keskmised osakesed võnkuvad mööda heli laine leviku suunda. Kui tasapind, milles keskmised osakesed võnkuvad, paikneb lainepikkuse suuna suhtes täisnurga all, nagu näiteks merelainete puhul (osakeste võnkumised vertikaalsuunas ja lainepikkus horisontaalses), räägitakse põiklainetest. Selliseid laineid täheldatakse ka tahketes ainetes (näiteks luudes). Pehmetes kudedes levib ultraheli peamiselt pikisuunaliste lainete kujul.
Kui pikisuunalise laine üksikud osakesed on üksteise suhtes nihutatud, suureneb nende tihedus ja järelikult rõhk selles keskkonnas. Kui osakesed üksteisest erinevad, väheneb aine kohalik tihedus ja rõhk selles kohas. Ultraheli laine moodustab madala ja kõrge rõhu tsooni. Kui ultraheli laine läbib koe, muutub see rõhk keskkonda väga kiiresti. Selleks, et eristada ultrahelilaine tekitatud survet kandja konstantsest rõhust, nimetatakse seda ka muutuvaks või soniliseks rõhuks.
Heli laine parameetrid
Heli laine parameetrid hõlmavad järgmist:
Amplituud (A), näiteks maksimaalne helirõhk (“lainekõrgus”).
Sagedus (v), s.t. võnkumiste arv 1 sekundi jooksul. Sagedusühik on Hertz (Hz). Meditsiinis kasutatavate diagnostikaseadmete puhul kasutage sagedusvahemikku 1 kuni 50 MG c (1 MHz = 106 Hz, tavaliselt vahemikus 2,5-15 MHz).
Lainepikkus (λ), s.t. kaugus kõrvuti asetseva laineharjaga (täpsemalt, minimaalne kaugus punktide vahel sama faasiga).
Edastamise kiirus või heli (de) kiirus. See sõltub meediumist, milles heli laine levib, samuti sagedusest.
Rõhul ja temperatuuril on märkimisväärne mõju, kuid füsioloogilises temperatuurivahemikus võib selle mõju tähelepanuta jätta. Igapäevaseks tööks on kasulik meeles pidada, et tihedam keskkond, seda suurem on heli kiirus.
Heli kiirus pehmetes kudedes on umbes 1500 m / s ja suureneb koe tiheduse suurenemisel.
See valem on meditsiinilise echograafia keskmes. Selle abiga on võimalik välja arvutada ultraheli lainepikkus λ, mis võimaldab määrata ultraheliga nähtavate anatoomiliste struktuuride minimaalset suurust. Need anatoomilised struktuurid, mille suurus on väiksem kui ultraheli lainepikkus, ultraheliga on eristamatud.
Lainepikkus võimaldab teil saada üsna karm kujutise ja ei sobi väikeste struktuuride hindamiseks. Mida kõrgem on ultraheli sagedus, seda väiksem on veel eristatavate anatoomiliste struktuuride lainepikkus ja suurus.
Täpsustamise võimalus suureneb koos ultraheli sageduse suurenemisega. See vähendab ultraheli tungimist koesse, s.t. selle läbitungivus väheneb. Seega väheneb ultraheli sageduse juures olemasolevate kudede uuringute sügavus.
Kudede uurimiseks kasutatavas echograafias kasutatava ultraheli lainepikkus on vahemikus 0,1 kuni 1 mm. Väiksemaid anatoomilisi struktuure ei ole võimalik kindlaks teha.
Kuidas saada ultraheli?
Piesoelektriline efekt
Meditsiinidiagnostikas kasutatava ultraheli tootmine põhineb piesoelektrilisel efektil - kristallide ja keraamika võime deformeeruda rakendatava pinge all. Vahelduva pinge toimel deformeeruvad kristallid ja keraamika perioodiliselt, s.t. tekivad mehaanilised vibratsioonid ja moodustuvad ultraheli lained. Piesoelektriline efekt on pöörduv: ultraheli lained põhjustavad piesoelektriliste kristallide deformatsiooni, millega kaasneb mõõdetava elektrilise pinge ilmumine. Seega toimivad piesoelektrilised materjalid ultraheli lainete ja nende vastuvõtjate generaatoritena.
Kui tekib ultrahelilaine, levib see ühendavas keskkonnas. "Ühendamine" tähendab, et ultraheligeneraatori ja selle jaotuskeskkonna vahel on väga hea helijuhtivus. Selleks kasutage tavaliselt standardset ultraheligeeli.
Et hõlbustada ultrahelilaine üleminekut piesoelektrilise elemendi tahkest keraamikast pehmetele kudedele, on see kaetud spetsiaalse ultraheligeeliga.
Ultrahelianduri puhastamisel tuleb olla ettevaatlik! Enamikus ultraheliandurites sobib kiht, kui seda töödeldakse alkoholiga "hügieenilistel" põhjustel. Seetõttu tuleb ultraheli anduri puhastamisel rangelt järgida seadmele lisatud juhiseid.
Ultraheli anduri struktuur
Ultraheli vibratsiooni generaator koosneb piesoelektrilisest materjalist, enamasti keraamikast, mille esi- ja tagaküljel on elektrikontaktid. Sobiv kiht kantakse patsiendi ees olevale esiküljele, mis on ette nähtud optimaalseks ultraheliks koes. Tagaküljel on piesoelektrilised kristallid kaetud kihiga, mis absorbeerib tugevalt ultraheli, mis takistab ultraheli lainete peegeldumist erinevates suundades ja piirab kristallide liikuvust. See võimaldab meil tagada, et ultraheliandur kiirgab võimalikult lühikesi ultrahelipulsse. Impulsi kestus on aksiaalse lahutusvõime määrav tegur.
Ultraheli andur b-režiimis koosneb reeglina arvukatest väikestest, üksteise kõrval asetsevatest keraamilistest kristallidest, mis on konfigureeritud individuaalselt või rühmades.
Ultraheli andur on väga tundlik. Seda selgitab ühelt poolt asjaolu, et enamikul juhtudel sisaldab see keraamilisi kristalle, mis on väga habras, teiselt poolt asjaolu, et anduri komponendid asuvad üksteisele väga lähedal ja neid saab nihutada või murda mehaanilise raputamise või šokkiga. Kaasaegse ultrahelianduri maksumus sõltub seadme tüübist ja on ligikaudu võrdne keskklassi auto maksumusega.
Enne ultraheliseadme transportimist kinnitage seadme ultraheli andur kindlalt ja lahutage see paremini. Andur katkes kergesti puruneb ja isegi vähene raputamine võib põhjustada tõsiseid kahjustusi.
Meditsiinidiagnostikas kasutatavate sageduste vahemikus on võimatu saada teravalt fokusseeritud kiiret, mis on sarnane laseriga, millega on võimalik "testida" kudesid. Kuid optimaalse ruumilise eraldusvõime saavutamiseks on vaja püüda vähendada ultrahelikiire läbimõõtu nii palju kui võimalik (ultrahelikiiruse sünonüümina kasutatakse mõnikord terminit „ultrahelikiir”). läbimõõt).
Mida väiksem on ultrahelikiir, seda paremad on anatoomiliste struktuuride detailid ultraheliga nähtavad.
Seetõttu keskendub ultraheli nii palju kui võimalik teatud sügavusele (mõnevõrra sügavam kui uuritav struktuur), nii et ultrahelikiir moodustab "talje". Nad keskenduvad ultrahelile kas “akustiliste läätsede” abil või rakendades impulssignaale anduri erinevatele vahelduvatele nihutustele vastavatel andurite elementidel. Samal ajal nõuab suuremale sügavusele keskendumine ultrahelianduri aktiivse pinna või ava suurendamist.
Kui andur on fokuseeritud, on ultraheliväljal kolm tsooni:
Selgeim ultrahelipilt saadakse siis, kui uuritav objekt on ultrahelikiiruse fookusalas. Objekt asub fookusalal, kui ultrahelikiir on väikseima laiusega, mis tähendab, et selle eraldusvõime on maksimaalne.
Ultraheli läheduses
Lähitsoon on otse ultrahelianduri kõrval. Siin asetatakse üksteise peale erinevate piesokeraamiliste elementide pinna poolt eralduvad ultraheli lained (teisisõnu tekivad ultraheli lainete interferentsid), mistõttu moodustub järsult inhomogeenne väli. Selgitagem seda selgesõnalisel näitel: kui sa viska veedesse käputäis veerisid, siis üksteisest üksteisest lahkuvad ümmargused lained. Lähi-tsoonile vastava kivi kukkumise koha lähedal on lained ebaregulaarsed, kuid mõnes kauguses lähenevad nad järk-järgult ringikujule. Proovige vähemalt üks kord seda katsetada lastega, kui kõndite vee lähedal! Lähi-ultraheli tsooni väljendunud inhomogeensus moodustab fuzzy kujutise. Homogeenne keskkond ise lähedal olevas tsoonis näeb välja nagu vahelduvad heledad ja tumedad triibud. Seetõttu on peaaegu ultraheli tsoon kujutise hindamiseks peaaegu üldse sobiv. See efekt on kõige enam väljendunud kumerates ja sektorite andurites, mis kiirgavad eralduvat ultrahelikiirt; Lineaarse anduri puhul on lähitsooni heterogeensus kõige vähem väljendunud.
On võimalik kindlaks teha, kui kaugele ulatub ultraheli tsoon, kui keerate nuppu, siis võimendate signaali, samal ajal vaadates anduri kõrval olevat ultrahelivälja. Lähis ultraheli tsooni saab tuvastada sensori läheduses oleva valge lehe abil. Püüa võrrelda lineaarsete ja sektorite andurite lähitsooni.
Kuna lähedal asuv ultraheli tsoon ei ole objekti kujutise hindamisel kasutatav, püüavad nad ultraheliuuringute ajal lähitsooni minimeerida ja kasutada seda erinevatel viisidel, et eemaldada see uuritavast piirkonnast. Seda saab teha näiteks anduri optimaalse positsiooni valimise või ultrahelivälja ebatasasuste elektroonilise tasandamise teel. Praktikas on see kõige lihtsam saavutada nn puhvriga, mis on täidetud veega, mis asetatakse anduri ja õppeobjekti vahele. See võimaldab kuvada lähedalasuva tsooni müra uuritava objekti asukohast. Tavaliselt kasutatakse puhvrina spetsiaalseid andureid või universaalset geeli padi. Vee asemel kasutatakse praegu silikoonipõhiseid plastseid düüse.
Uuritud struktuuride pealiskaudse paigutusega võib puhvri kasutamine oluliselt parandada ultraheli kujutise kvaliteeti.
Fookusala
Fookustsooni iseloomustab asjaolu, et ühelt poolt on ultrahelikiire läbimõõt (laius) siin kõige väiksem ja teisest küljest on ultraheli mõju tõttu ultraheli mõju tõttu suurim. See võimaldab kõrge eraldusvõimega, st. võime objektiivi üksikasju selgelt eristada. Seetõttu peab uuritav anatoomiline vorm või objekt paiknema fookuse piirkonnas.
Kaug ultraheli piirkond
Kaugel ultraheli tsoonis erineb ultrahelikiir. Kuna ultrahelikiir nõrgeneb läbi kudede läbimise, väheneb ultraheli intensiivsus, eriti selle kõrgsageduskomponent. Mõlemad protsessid mõjutavad negatiivselt eraldusvõimet ja seega ka ultraheli kujutise kvaliteeti. Seega kaob ultrahelivööndis tehtud uuringus objekti selgus - mida rohkem, seda kaugemal on see andurilt.
Seadme eraldusvõime
Visuaalse uurimissüsteemi, nii optilise kui ka akustilise, eraldusvõimet määrab minimaalne kaugus, mille juures kujutist kahest objektist tajutakse eraldi. Lahendus on oluline kvalitatiivne näitaja, mis iseloomustab kujutise uurimismeetodi tõhusust.
Praktikas on sageli tähelepanuta jäetud, et eraldusvõime suurendamine on mõttekas ainult siis, kui uuritav objekt on oma akustiliste omaduste poolest oluliselt erinev ümbritsevatest kudedest, s.t. on kontrastne. Lahenduse suurendamine piisava kontrastsuse puudumisel ei paranda uuringu diagnostilisi võimalusi. Aksiaalne eraldusvõime (ultraheli kiirguse suunas) asub kahekordse lainepikkuse väärtuse piirkonnas. Rangelt öeldes on üksikute kiirgusimpulsside kestus ülioluline. See juhtub veidi rohkem kui kaks järjestikust vibratsiooni. See tähendab, et anduriga, mille töösagedus on 3,5 MHz, tuleks 0,5 mm koe struktuure teoreetiliselt pidada eraldi struktuurideks. Praktikas on see täheldatav ainult tingimusel, et struktuurid on piisavalt kontrastsed.
Külgmine (külgmine) eraldusvõime sõltub ultrahelikiire laiusest, samuti fookusest ja järelikult ka uurimissügavusest. Sellega seoses on resolutsioon väga erinev. Suurimat eraldusvõimet täheldatakse fookuskaalal ja see on ligikaudu 4-5 lainepikkust. Seega on külgmine eraldusvõime 2-3 korda nõrgem kui aksiaalne eraldusvõime. Tüüpiline näide on pankrease kanali ultraheli. Kanali luumenit saab selgelt visualiseerida ainult siis, kui see on risti ultrahelikiire suunas. Vasakule ja paremale erinevatest nurkadest asuvad kanali osad ei ole enam nähtavad, sest aksiaalne eraldusvõime on tugevam kui külgsuunas.
Sagitaalne eraldusvõime sõltub ultrahelikiire laiusest skaneerimiskohaga risti asuvas tasapinnas ja iseloomustab eraldusvõimet suunas, mis on risti levimissuunaga, ja seega ka pildikihi paksust. Sagitaalne resolutsioon on tavaliselt halvem kui aksiaalselt ja külgsuunas. Ultraheli masinale lisatud juhistes mainitakse seda parameetrit harva. Siiski tuleb eeldada, et sagitaalne eraldusvõime ei saa olla parem kui külgmine eraldusvõime ja et need kaks parameetrit on võrreldavad ainult sagitaalses tasapinnas fookuskaalal. Enamiku ultraheliandurite puhul on sagitaalne fookus seatud teatud sügavusele ja ei ole selgelt väljendatud. Praktikas teostatakse ultrahelikiire sagitaalne fokuseerimine, kasutades anduril sobivat kihti kui akustilist läätse. Muutuv fookustamine on kohttasapinnaga risti, seega on selle kihi paksuse vähendamine saavutatav ainult piesoelementide maatriksi abil.
Juhtudel, kus uurimuse arst on anatoomilise struktuuri üksikasjalik kirjeldus, on vaja uurida seda kahes vastastikku risti asetsevas tasapinnas, kui uuritava piirkonna anatoomilised omadused seda võimaldavad. Samal ajal väheneb eraldusvõime aksiaalsuunas külgsuunas ja külgsuunas kuni sagitaalseni.
Ultraheli andurite tüübid
Sõltuvalt piesoelektriliste elementide asukohast on olemas kolme tüüpi ultraheliandureid:
Lineaarsetes andurites paiknevad piesoelektrilised elemendid sirgjooneliselt eraldi või rühmades ja eraldavad koes paralleelselt ultrahelilaineid. Pärast iga kanali läbimist ilmub ristkülikukujuline pilt (1 s - umbes 20 pilti või rohkem). Lineaarsete andurite eeliseks on võimalus saada kõrge eraldusvõime anduri asukoha lähedal (s.t suhteliselt kõrge pildikvaliteet lähedal asuvas tsoonis), puuduseks on ultraheliuuringu väikeses valdkonnas väga sügav (see on tingitud asjaolust, et erinevalt kumerast ja sektorist) andurid, lineaarse anduri ultrahelikiired ei erine).
Faasiline ridaandur sarnaneb lineaarsele andurile, kuid on väiksem. See koosneb erinevatest kristallidest, millel on eraldi seaded. Sellist tüüpi andurid loovad monitoril sektorisensori kujutise. Kuigi mehaanilise sektori anduri puhul määrab ultrahelipulssi suund piesoelektrilise elemendi pööramise teel, töötades koos faasiga massiivi anduriga, saadakse suunatud aktiveeritud ultrahelikiir kõigi aktiveeritud kristallide ajavahetuse (faasi nihke) abil. See tähendab, et üksikud piesoelektrilised elemendid aktiveeritakse viivitusega ja selle tulemusena kiirgab ultrahelikiir kaldu. See võimaldab ultrahelikiirt fokuseerida vastavalt uuringu ülesannetele (elektrooniline fokuseerimine) ja samal ajal parandada oluliselt ultraheli pildi soovitud osa eraldusvõimet. Teine eelis on võime saada vastuvõetud signaali dünaamiliselt. Sellisel juhul seatakse fookus signaali vastuvõtmise ajal optimaalsele sügavusele, mis samuti parandab oluliselt pildikvaliteeti.
Mehaanilise sektori anduris on anduri elementide mehaanilise võnkumise tulemusena ultraheli lained kiirgatud erinevates suundades, nii et kujutis moodustub sektori kujul. Pärast iga kanali läbimist moodustub kujutis (10 või enam 1 sekundi jooksul). Sektorianduri eeliseks on see, et see võimaldab teil saada suure sügavusega laia vaatevälja ja puuduseks on see, et lähitsoonis ei ole võimalik õppida, sest sensori lähedal olev vaateväli on liiga kitsas.
Kumeras anduris paiknevad piesoelektrilised elemendid üksteise kõrval kaare (kõverdatud andur). Pildi kvaliteet on lineaarsete ja sektorite anduritega saadud kujutise rist. Kumerat andurit, nagu lineaarset, iseloomustab kõrge eraldusvõime lähedalasuvas tsoonis (kuigi see ei jõua lineaarse anduri eraldusvõimeni) ja samal ajal sarnaneb koe sügavusel lai vaateväli sektorisensoriga.
Ainult ultrahelianduri elementide kahemõõtmelisel paigutusel maatriksi kujul on võimalik ultrahelikiirt samaaegselt suunata külg- ja sagitaalsuunas. See niinimetatud piesoelementide maatriks (või kahemõõtmeline maatriks) võimaldab lisaks saada andmeid kolme mõõtme kohta, ilma milleta ei ole võimalik kontrollida koe kogust anduri ees. Piesoelektriliste elementide maatriksi valmistamine on töömahukas protsess, mis nõuab uusimate tehnoloogiate kasutamist, mistõttu hakkasid alles hiljuti tootjad varustama oma ultraheli seadmeid kumerate anduritega.
Ultraheli diagnostiline meetod
Ultraheli diagnostiline meetod on meditsiinilise kujutise saamise meetod, mis põhineb bioloogilistest struktuuridest peegeldunud ultrahelilaine registreerimisest ja arvutianalüüsist, see tähendab kajaefekti põhjal. Seda meetodit nimetatakse tihti ka echograafiaks. Kaasaegsed ultraheliuuringute seadmed (USI) on universaalsed kõrglahutusega digitaalsüsteemid, mis on võimelised skaneerima kõikides režiimides (joonis 3.1).
Ultraheli diagnostika on peaaegu ohutu. Ultrahelil ei ole vastunäidustusi, see on ohutu, valutu, atraumaatiline ja mitte koormav. Vajadusel võib seda teha ilma patsientide ettevalmistamiseta. Ultraheli seadmeid võib tarnida mistahes funktsionaalsesse üksusesse, mida ei saa transportida. Suur eelis, eriti ebaselge kliinilise pildi puhul, on paljude elundite samaaegse läbivaatamise võimalus. Oluline on ka echograafia kõrge kulutasuvus: ultraheli maksumus on mitu korda väiksem kui röntgenuuringutel ja isegi vähem arvutitomograafia ja magnetresonants.
Kuid ultrahelimeetodil on mõned puudused:
- kõrge seade ja operaatori sõltuvus;
- suur subjektiivsus echograafiliste kujutiste tõlgendamisel;
- madal infosisu ja külmutatud kujutiste halb osavus.
Ultraheli on nüüdseks saanud üheks kõige tavalisemaks meetodiks kliinilises praktikas. Paljude elundite haiguste äratundmisel võib ultraheli pidada eelistatavaks, esimeseks ja peamiseks diagnostiliseks meetodiks. Diagnostiliselt rasketel juhtudel võimaldavad ultraheliandmed kirjeldada plaani patsientide edasiseks uurimiseks, kasutades kõige efektiivsemaid kiirgusmeetodeid.
ULTRASOUND DIAGNOSTIKA MEETODI FÜÜSIKALISED JA BIOPÜÜSILISED ALUSED
Ultraheli viitab heli vibratsioonile, mis asub inimese elundi kuulmise künnise kohal, st sagedusega üle 20 kHz. Ultraheli füüsiline alus on 1881. aastal Curie-vendade poolt avastatud piesoelektriline efekt. Selle praktiline rakendamine on seotud tööstusliku ultraheliuuringu arendamisega vene teadlase S. Ya poolt, Sokolov (20. sajandi lõpul - XX sajandi algus). Esimesed katsed kasutada ultrahelimeetodit meditsiiniliseks diagnostiliseks otstarbeks kuuluvad 30-ndate aastate lõpuni. 20. sajand. Ultraheli laialdane kasutamine kliinilises praktikas algas 1960. aastatel.
Piesoelektrilise efekti olemus on see, et kui üksikud kristallid on deformeerunud, siis mõned keemilised ühendid (kvarts, titaan-baarium, kaadmiumsulfid jne), eriti ultrahelilaine mõjul, nende kristallide pinnale ilmuvad vastupidised märgid. See on nn otsene piesoelektriline efekt (pieso on kreeka keeles pressimiseks). Vastupidi, kui nendele üksikutele kristallidele rakendatakse vahelduvat elektrilaengut, tekib neis ultrahelilaineid tekitavate mehaaniliste võnkumiste korral. Seega võib sama piesoelelement olla vaheldumisi vastuvõtja, seejärel ultrahelilaine allikas. Seda ultrahelimasina osa nimetatakse akustiliseks muunduriks, anduriks või anduriks.
Ultraheli levitatakse meedias vahelduvate tsoonidena kompressiooni ja ostsillatoorseid liikumisi tekitava aine molekulide harva. Heli laineid, sealhulgas ultraheli, iseloomustab võnkumise periood - aeg, mille jooksul molekul (osakest) täidab ühe täieliku võnkumise; sagedus - võnkumiste arv ajaühiku kohta; pikkus on sama faasi punktide ja paljundamise kiiruse vaheline kaugus, mis sõltub peamiselt söötme elastsusest ja tihedusest. Lainepikkus on pöördvõrdeline selle sagedusega. Mida väiksem on lainepikkus, seda kõrgem on ultraheli seadme eraldusvõime. Meditsiinilistes ultraheli diagnostikasüsteemides kasutatakse tavaliselt sagedusi 2 kuni 10 MHz. Kaasaegsete ultraheliseadmete eraldusvõime on 1-3 mm.
Igasugune keskkond, sealhulgas keha erinevad koed, takistab ultraheli levikut, see tähendab, et sellel on erinev akustiline impedants, mille väärtus sõltub nende tihedusest ja ultraheli kiirusest. Mida kõrgem on need parameetrid, seda suurem on akustiline takistus. Sellise elastse söötme sellist üldist omadust tähistatakse terminiga "impedants".
Olles jõudnud kahe erineva akustilise resistentsusega meedia piirini, toimub ultraheli lainete märgatav muutus: üks osa sellest levib uues söötmes, mõnevõrra neeldub, teine peegeldub. Peegeldustegur sõltub üksteisega külgnevate kudede akustilise takistuse erinevusest: mida suurem on see erinevus, seda suurem on peegeldus ja loomulikult seda suurem on salvestatud signaali amplituud, mis tähendab, et heledam ja heledam on seadme ekraanil. Täielik reflektor on kudede ja õhu vaheline piir.
ULTRASOUND TEADUSMEETODID
Praegu kasutatakse kliinilises praktikas ultraheli b- ja M-režiimis ning Doppleris.
B-režiim on tehnika, mis annab reaalajas anatoomiliste struktuuride kahemõõtmeliste seroskoopiliste tomograafiliste kujutiste kujul informatsiooni, mis võimaldab hinnata nende morfoloogilist seisundit. See režiim on peamine, kõigil juhtudel selle kasutamine algab ultraheli.
Kaasaegne ultraheliseadmestik peegeldab kõige väiksemaid erinevusi peegeldunud kaja tasemes, mis kuvatakse mitmesugustes halltoonides. See võimaldab eristada anatoomilisi struktuure, isegi akustilise impedantsi poolest üksteisest veidi erinev. Mida madalam on kaja intensiivsus, seda tumedam pilt ja vastupidi, seda suurem on peegeldunud signaali energia, seda heledam on pilt.
Bioloogilised struktuurid võivad olla ebanoossed, hüpoechoilised, keskmised ehhogeensed, hüperhootilised (joonis 3.2). Vedelikuga täidetud vormidele iseloomustab kajatu kujutis (must), mis praktiliselt ei kajasta ultraheli laineid; hüpoechoic (tumehall) - märkimisväärse hüdrofiilsusega kangad. Echo-positiivne pilt (hall) annab enamiku kudede struktuuridest. Suurenenud ehhogeensus (helehall) on tiheda bioloogilise koega. Kui ultraheli lained on täielikult peegeldunud, siis objektid näevad hüperhootilisi (eredalt valge) ja nende taga on nn akustiline vari, millel on tume tee (vt joonis 3.3).
Joonis fig. 3.2. Bioloogiliste struktuuride ehhogeensuse taseme skaala: a - kõhklev; b - hüpoechoic; keskmises echogeensuses (echopositive); g - suurenenud ehhogeensus; d - hüperhootiline
Joonis fig. 3.3. Neerude echogrammid pikisuunas koos erineva struktuuriga
ehhogeensus: a - kajaline laienenud tass-vaagna kompleks; b - neeru hüpoechoiline parenhüüm; - keskmise echogeensusega maksa parenhüüm (echopositive); d - suurenenud ehhogeensusega neeru sinus; d - hügieeniline kalkulaator vaagna-uretri segmendis
Reaalajas režiim võimaldab kuvariekraanil saada elusaid kujutisi elunditest ja anatoomilistest struktuuridest, mis on nende loomulikus funktsionaalses olekus. See saavutatakse sellega, et kaasaegsed ultraheli-seadmed toodavad palju pilte, mis järgivad üksteist sekunditevahelise intervalliga, mis koos moodustavad pidevalt muutuva pildi, millega kinnitatakse vähimatki muudatusi. Rangelt öeldes ei tohiks seda tehnikat ja üldjuhul ultrahelimeetodit nimetada "ehhograafiaks", vaid "ehhoskoopiaks".
M-režiim - ühemõõtmeline. Selles asendatakse üks kahest ruumilisest koordinaadist ajaline, nii et piki vertikaalset telge paigutatakse anduri ja paigutatava struktuuri vaheline kaugus piki horisontaaltelge - aeg. Seda režiimi kasutatakse peamiselt südame-uuringuteks. See annab teavet kõverate kujul, mis peegeldavad südame struktuuride amplituudi ja kiirust (vt joonis 3.4).
Doppleri sonograafia on tehnika, mis põhineb füüsilise Doppleri efekti kasutamisel (pärast Austria füüsiku nime). Selle mõju olemus on see, et liikuvatest objektidest peegelduvad ultraheli lained modifitseeritud sagedusega. See sageduse nihe on proportsionaalne paigutatavate struktuuride liikumiskiirusega ja kui nende liikumine on suunatud anduri suunas, suureneb peegeldunud signaali sagedus ja vastupidi, liikuva objekti peegeldunud lainete sagedus väheneb. Me kohtume selle mõjuga pidevalt, jälgides näiteks autode, rongide ja lennukite kiiruse muutumise sagedust.
Praegu kasutatakse kliinilises praktikas fluorestseeruva spektraalse doppleri sonograafiat, värvi Doppleri kaardistamist, võimsuse dopplerit, konvergentset värvi dopplerit, kolmemõõtmelist värvi doppleri kaardistamist, kolmemõõtmelise energia dopplograafiat.
Flux-spektraalse doppleri sonograafia eesmärk on hinnata verevoolu suhteliselt suurtes kogustes
Joonis fig. 3.4. M - eelmõõteventiili liikumise M - modaalsus
südame laevad ja kambrid. Diagnostilise informatsiooni põhitüüp on spektrograafiline salvestus, mis kujutab aja jooksul verevoolu kiirust. Sellel graafikul joonistatakse kiirus vertikaalteljel ja aeg on joonistatud horisontaalteljele. Signaalid, mis kuvatakse horisontaaltelje kohal, liiguvad andurist sensori külge suunatud verevoolu alt. Lisaks verevoolu kiirusele ja suunale Doppleri spektrogrammi abil on võimalik määrata verevoolu iseloomu: laminaarne vool kuvatakse kitsaste kõverate kujul, millel on selged kontuurid, ja turbulentne, millel on lai ebatasane kõver (joonis 3.5).
Voolu doppleri sonograafia jaoks on kaks võimalust: pidev (pidev laine) ja impulss.
Pidev Doppleri ultraheli aluseks on pidev kiirgus ja peegeldunud ultrahelilaine pidev vastuvõtt. Peegeldatud signaali sageduse nihke suuruse määrab kõigi struktuuride liikumine kogu ultrahelikiire tee ulatuses läbitungimissügavuses. Saadud teave on seega kokku. Eraldatud voolu analüüsi võimatus rangelt määratletud kohas on pideva doppleri sonograafia puudus. Samal ajal on see oluline eelis: see võimaldab mõõta kõrget verevoolu.
Impulssdoppleri sonograafia põhineb ultrahelilaine impulsside seeria perioodilisel emissioonil, mis pärast punaste vereliblede peegeldumist on järjekindlalt tajutav
Joonis fig. 3.5. Doppleri spektrogramm edastava verevoolu kohta
sama anduri abil. Selles režiimis peegelduvad signaalid, peegelduvad ainult teatud kaugusest andurist, mis määratakse arsti äranägemisel. Verevoolu asukohta nimetatakse kontrollmahuks (KO). Doppleri ultraheliuuringu peamiseks eeliseks on võime hinnata mis tahes punktis verevoolu.
Värv Doppleri kaardistamine põhineb kiiritatud sageduse Doppleri nihke väärtuse värvimisel. Tehnikaga nähakse ette südame ja suhteliselt suurte veresoonte verevoolu otsene visualiseerimine (vt joonis 3.6 värvilisa). Punane värv vastab andurilt sinise - voolu andurist. Nende värvide tumedad toonid vastavad väikestele kiirustele, heledatele toonidele - kõrgele. See meetod võimaldab hinnata nii veresoonte morfoloogilist seisundit kui ka verevoolu seisundit. Meetodi piiramine on vähese verevoolu kiirusega väikeste veresoonte kujutise saamise võimatus.
Energy Doppler põhineb mitte-sageduslike Doppleri nihete analüüsil, mis peegeldab punaste vereliblede kiirust, nagu tavapärase Doppleri kaardistamisel, kuid kõigi Doppleri spektri kaja amplituudid, mis peegeldavad punase vereliblede tihedust antud mahus. Saadud pilt on sarnane tavapärasele Doppleri värvikaardile, kuid erineb sellest, et kõik laevad saavad pildistamise vaatamata nende liikumisele ultrahelikiirtega võrreldes, kaasa arvatud väga väikese läbimõõduga veresooned ja väike verevool. Siiski ei ole võimalik Doppleri energiamudelitest hinnata, kas see on vereringe suund, olemus või kiirus. Teavet piiravad ainult verevoolu ja laevade arv. Värvitoonid (reeglina, kui üleminek tumedalt oranžilt helekollasele ja kollasele) kannavad teavet mitte verevoolu kiiruse kohta, vaid kajasignaalide intensiivsuse kohta, mida peegeldavad liikuvad vereelemendid (vt joonis 3.7 värvilisandil). Energia Doppleri sonograafia diagnostiline väärtus on võime hinnata elundite ja patoloogiliste piirkondade vaskularisatsiooni.
Värv Doppleri kaardistamise ja võimsuse doppleri võimalused kombineeritakse ühtse värvi doppleri tehnikaga.
B-režiimi kombinatsiooni voogesituse või energia värvide kaardistamisega nimetatakse dupleksuuringuks, mis annab kõige rohkem teavet.
Kolmemõõtmeline Doppleri kaardistamine ja kolmemõõtmeline Doppleri energia on meetodid, mis võimaldavad jälgida reaalajas veresoonte ruumilise paigutuse kolmemõõtmelist kujutist mis tahes nurga alt, mis võimaldab neil täpselt hinnata nende seost erinevate anatoomiliste struktuuride ja patoloogiliste protsessidega, sealhulgas pahaloomuliste kasvajatega.
Echo Contrast. See meetod põhineb spetsiifiliste kontrastsete ainete intravenoossel manustamisel, mis sisaldavad vabu gaasimikroakureid. Kliiniliselt efektiivse kontrasti saavutamiseks on vajalikud järgmised eeldused. Selliste kajakontrastainetega intravenoosselt manustatuna võivad arteriaalsesse voodisse siseneda ainult need ained, mis liiguvad vabalt läbi kopsu ringluse kapillaaride, st gaasimullid peaksid olema alla 5 mikroni. Teine eeltingimus on gaasi mikromullide stabiilsus, kui nad ringlevad üldises veresoonesüsteemis vähemalt 5 minutit.
Kliinilises praktikas kasutatakse kaja kontrasti tehnikat kahel viisil. Esimene on dünaamiline kajakontrastne angiograafia. Samal ajal paraneb märkimisväärselt verevoolu visualiseerimine, eriti madalates veresoontes madalates sügavamates anumates; värvi Doppleri kaardistamise ja energia Doppleri sonograafia tundlikkus suureneb oluliselt; reaalajas on võimalik jälgida vaskulaarse kontrastsuse kõiki faase; suurendab veresoonte stenootiliste kahjustuste hindamise täpsust. Teine suund on koe kaja kontrasti. See on tagatud asjaoluga, et mõned kaja-kontrastained on teatud organite struktuuris valikuliselt kaasatud. Sellisel juhul on nende kogunemise tase, kiirus ja aeg muutumatul ja patoloogilisel koes erinev. Seega on üldiselt võimalik hinnata elundite perfusiooni, parandada normaalse ja kahjustatud koe vahelist kontrastilahendust, mis aitab parandada erinevate haiguste, eriti pahaloomuliste kasvajate diagnoosimise täpsust.
Ultrahelimeetodi diagnostilised võimalused on laienenud ka tänu uutele tehnoloogiatele ultraheli kujutiste töötlemiseks ja töötlemiseks. Nende hulka kuuluvad eelkõige mitme sagedusega andurid, laiekraan-, panoraam- ja kolmemõõtmelise kujutise moodustamise tehnoloogiad. Ultraheli diagnostilise meetodi edasiarendamiseks on paljulubavad valdkonnad maatriksitehnoloogia kasutamine bioloogiliste struktuuride struktuuri käsitleva teabe kogumiseks ja analüüsimiseks; ultrahelimasinate loomine, andes kujutisi anatoomiliste alade täielikest osadest; peegeldunud ultrahelilaine spektraalne ja faasi analüüs.
ULTRASOUND DIAGNOSTIKA MEETODI KLIINILINE KOHALDAMINE
Ultraheli kasutatakse praegu mitmel viisil:
- diagnostiliste ja terapeutiliste instrumentaalsete manipulatsioonide (punktsioonid, biopsiad, drenaaž jne) toimimise jälgimine;
Hädaolukorras ultraheli tuleks pidada esimeseks ja kohustuslikuks meetodiks kõhu ja vaagna ägeda kirurgilise haigusega patsientide instrumentaalseks uurimiseks. Samal ajal ulatub diagnostiline täpsus 80% -ni, parenhüümorganite kahjustuste tuvastamise täpsus on 92% ja vedeliku avastamine kõhus (sh hemoperitoneu-ma) on 97%.
Ägeda patoloogilise protsessi käigus teostatakse ultraheliuuringuid korduvalt erinevate sagedustega, et hinnata selle dünaamikat, ravi efektiivsust, komplikatsioonide varajast diagnoosimist.
Intraoperatiivsete uuringute eesmärk on selgitada patoloogilise protsessi olemust ja ulatust ning jälgida operatsiooni adekvaatsust ja radikaalsust.
Ultraheli alguses pärast operatsiooni on suunatud peamiselt postoperatiivse perioodi ebasoodsa kulgemise põhjuste väljaselgitamisele.
Ultrahelikontroll instrumentaalsete diagnostiliste ja terapeutiliste manipulatsioonide teostamise üle tagab suure läbitungimise täpsuse ühele või teisele anatoomilisele struktuurile või patoloogilisele alale, mis suurendab oluliselt nende protseduuride tõhusust.
Ultraheliuuringud, st uuringud ilma meditsiiniliste näidustusteta, viiakse läbi haiguste varajase avastamiseks, mis ei ole veel kliiniliselt ilmnevad. Nende uuringute teostatavus näitab eelkõige, et “tervete” inimeste ultraheliuuringute käigus diagnoositud äsja diagnoositud kõhupiirkonna haiguste sagedus ulatub 10% -ni. Pahaloomuliste kasvajate varajase diagnoosimise suurepäraseid tulemusi saadakse imetajate ultraheliuuringuga üle 40-aastastel naistel ja eesnäärme meestel, kes on vanemad kui 50 aastat.
Ultraheli saab teostada nii välise kui ka intrakorporaalse skaneerimise abil.
Väline skaneerimine (inimkeha pinnalt) on kõige kättesaadavam ja täiesti kerge. Selle rakendamiseks ei ole vastunäidustusi, on ainult üks üldine piirang - haavapinna olemasolu skaneerimisalal. Anduri kokkupuute parandamiseks nahaga, selle vaba liikumisega nahale ja ultraheli lainete parema läbitungimise tagamiseks kehasse peab nahk õrnalt eritama spetsiaalse geeliga. Objektide skaneerimine erinevatel sügavustel peaks toimuma teatud kiirguse sagedusega. Seega on pindmiste organite (kilpnäärme, piimanäärmete, liigeste pehmete kudede struktuuride, munandite jne) uurimisel eelistatud sagedus 7,5 MHz ja kõrgem. Sügavate organite uurimiseks kasutatakse 3,5 MHz andureid.
Intrakorporatiivsed ultrahelid viiakse läbi spetsiaalsete andurite sisseviimisega inimkehasse looduslike avade kaudu (transrektaalselt, transvaginaalselt, transesofageaalselt, transuretraalselt), torgades veresoontesse kirurgiliste haavade kaudu ja endoskoopiliselt. Andur toob selle või selle organi võimalikult lähedale. Sellega seoses on võimalik kasutada kõrgsageduslikke andureid, mille tõttu meetodi lahutusvõime dramaatiliselt suureneb, muutub võimalikuks pakkuda väikeseima struktuuri kvaliteetset visualiseerimist, mis on välise skaneerimise ajal kättesaamatud. Näiteks annab transrektaalne ultraheli võrreldes välise skaneerimisega olulist täiendavat diagnostilist teavet 75% juhtudest. Intrakardiaalse trombi tuvastamine transesofageaalse ehhokardiograafias on 2 korda suurem kui välisuuringus.
Eekograafilise seroskoopilise kujutise kujunemise üldised mustrid avalduvad konkreetsete piltidega, mis on omased ühele või teisele organile, anatoomilisele struktuurile, patoloogilisele protsessile. Samal ajal on nende kuju, suurus ja asukoht, kontuuride olemus (ühtlane / ebaühtlane, selge / fuzzy), sisemine ehhstruktuur, nihutatavus ja õõnsad organid (sapipõis), samuti seina seisund (paksus, kaja tihedus, elastsus). ) patoloogiliste kandude, eriti kivide olemasolu õõnsuses; füsioloogilise kokkutõmbumise aste.
Seroosse vedelikuga täidetud tsüstid kuvatakse ümarate, ühtlaselt kaudsete (mustade) tsoonidena, mida ümbritsevad kapsli kaja-positiivsed (hallid) servad ja isegi teravad kontuurid. Tsüstide spetsiifiline echiograafiline märk on dorsaalse võimenduse mõju: tsisti tagasein ja selle taga olevad kuded on heledamad kui ülejäänud pikkus (joonis 3.8).
Patoloogilise sisuga kõhupiirkonnad (abstsessid, tuberkulaarsed õõnsused) erinevad tsüstidest kontuuride ebaühtluse ja, mis kõige tähtsam, kaja-negatiivse sisemise echostruktuuri heterogeensuse poolest.
Põletikulisi infiltratsioone iseloomustab ebakorrapärane ümmargune kuju, fuzzy kontuurid, ühtlane ja mõõdukalt vähenenud patoloogilise protsessi ehhogeensus.
Parenhüümi elundite hematoomi echograafiline pilt sõltub vigastuse hetkest möödunud ajast. Esimese paari päeva jooksul on see homogeenne. Siis ilmuvad kajas positiivsed kaadrid, mis peegeldavad verehüübed, mille arv kasvab pidevalt. 7-8 päeva pärast algab vastupidine protsess - verehüüvete lüüsimine. Hematoomide sisu muutub jälle ühtlaselt kaja-negatiivseks.
Pahaloomuliste kasvajate e-struktuurid on heterogeensed, koos kogu spektri tsoonidega
Joonis fig. 3.8. Neeru üksildase tsüstiga ehhograafiline pilt
ehhogeensus: kaja (verejooks), hüpoechoic (nekroos), kaja-positiivne (kasvajakoe), hüperhootiline (kaltsifikatsioon).
Kivid on väga demonstreeriv: hügieeniline (eredalt valge) struktuur, mille taga on akustiline pimedas negatiivne vari (joonis 3.9).
Joonis fig. 3.9. Sapipõie kivide sonograafiline pilt
Praegu on ultraheliga saadaval peaaegu kõik inimese anatoomilised alad, organid ja anatoomilised struktuurid, kuigi erineval määral. See meetod on prioriteet südame morfoloogilise ja funktsionaalse seisundi hindamisel. Samuti on see väga informatiivne fokaalsete haiguste ja parenhümaalsete kõhuorganite, sapipõie haiguste, vaagnaelundite, väliste suguelundite, kilpnäärme ja piimanäärmete, silmade diagnoosimisel.
KASUTAMISE KASUTAMISE NÄIDISED
1. Väikelaste aju uurimine, peamiselt kaasasündinud kahtluse korral selle arengus.
2. Aju veresoonte uurimine aju vereringehäirete põhjuste kindlakstegemiseks ja laevadel teostatud toimingute tõhususe hindamiseks.
3. Silmade kontroll erinevate haiguste ja vigastuste diagnoosimiseks (kasvajad, võrkkesta eraldumine, silmasisese verejooks, võõrkehad).
4. Süljenäärmete uurimine nende morfoloogilise seisundi hindamiseks.
5. Ajukasvajate täieliku eemaldamise operatiivne jälgimine.
1. unearteri ja unearteri uuring:
- pikaajaline, korduv tõsine peavalu;
- korduv sünkoop;
- aju vereringe kahjustumise kliinilised tunnused;
- sublaviaalse varguse kliiniline sündroom (brachiaalse pea ja sublavia arteri stenoos või oklusioon);
- mehaaniline vigastus (veresoonte kahjustused, hematoomid).
2. Kilpnäärme uuring:
- kõik tema haiguse kahtlused;
3. Lümfisõlmede uurimine:
- nende metastaatilise kahjustuse kahtlus mis tahes organi tuvastatud pahaloomulise kasvaja korral;
- lümfoomi.
4. Kaela anorgaanilised kasvajad (kasvajad, tsüstid).
1. Südame uurimine:
- kaasasündinud südamepuudulikkuse diagnoosimine;
- omandatud südamepuudulikkuse diagnoosimine;
- südame funktsionaalse seisundi kvantitatiivne hindamine (globaalne ja piirkondlik süstoolne kontraktiilsus, diastoolne täitmine);
- intrakardiaalsete struktuuride morfoloogilise seisundi ja funktsiooni hindamine;
- intrakardiaalsete hemodünaamiliste häirete kindlakstegemine ja määramine (vere patoloogiline manööverdamine, südameklappide puudulikkuse korral tagasilöögivood);
- hüpertroofilise müokardiopaatia diagnoosimine;
- intrakardiaalse trombi ja kasvajate diagnoosimine;
- isheemilise müokardi haiguse avastamine;
- vedeliku määramine perikardi süvendis;
- pulmonaalse arteriaalse hüpertensiooni kvantitatiivne hindamine;
- südamekahjustuste diagnostika rindkere mehaanilise vigastuse korral (verevalumid, seinte pisarad, vaheseinad, akordid, ventiilid);
- südameoperatsioonide radikaalsuse ja tõhususe hindamine.
2. Hingamisteede ja mediastinaalsete organite uurimine:
- vedeliku määramine pleuraõõnsustes;
- rinna seina ja pleura kahjustuste laadi selgitamine;
- mediastiini kudede ja tsüstiliste neoplasmade diferentseerumine;
- mediastiinsete lümfisõlmede hindamine;
- kopsuarteri trombemboolia ja peamiste harude diagnoosimine.
3. Piimanäärmete uurimine:
- ebaselgete radioloogiliste andmete selgitamine;
- palpeerimise või röntgenmammograafia abil tuvastatud tsüstide ja kudede kahjustuste diferentseerumine;
- tundmatu etioloogiaga rinnanäärmete hindamine;
- rinnanäärmete, sub- ja supraclavikulaarsete lümfisõlmede suurenemise hindamine;
- silikoonrinna proteeside seisundi hindamine;
- ultraheli kontrolli all olevate formatsioonide biopsia.
1. seedetrakti parenhümaalsete organite (maksa, kõhunääre) uuring:
- fokaalsete ja difuusiliste haiguste (kasvajad, tsüstid, põletikulised protsessid) diagnoosimine;
- kahjustuste diagnostika kõhu mehaanilise vigastuse korral;
- maksa metastaatilise kahjustuse tuvastamine pahaloomulistes kasvajates mis tahes lokaliseerimisel;
- portaalhüpertensiooni diagnoosimine.
2. sapiteede ja sapipõie uurimine:
- sapikivitõve diagnoos, kus hinnatakse sapiteede seisundit ja nende arvutust;
- ägeda ja kroonilise koletsüstiidi morfoloogiliste muutuste olemuse ja raskuse selgitamine;
- postkoletsüstektoomia sündroomi iseloomustamiseks.
