Ultraljud

Ultraljud är en diagnostisk teknik som använder ultraljud. Den senare kan användas vid "utförande av" ett enkelt ultraljud, eller kombineras med en CT för att få bilder av kroppssektioner (CT-ekotomografi), eller för att få information och blodflödesbilder ( Echocolordoppler).

Fördjupade artiklar

Funktionsprincip

Inom fysiken är ultraljud längsgående elastiska mekaniska vågor som kännetecknas av korta våglängder och höga frekvenser. Vågor har typiska egenskaper:

• De bär oavsett
• De kringgår hinder
• De kombinerar sina effekter utan att modifiera varandra.

Ljud och ljus består av vågor.
Vågorna kännetecknas av en oscillerande rörelse i vilken elementets spänning överförs till de närliggande elementen och från dessa till de andra tills den sprider sig till hela systemet. Denna rörelse, som härrör från "kopplingen av enskilda rörelser, är en typ av kollektiv rörelse på grund av närvaron av elastiska bindningar mellan systemets komponenter. Den ger upphov till spridning av en störning, utan transport av materia, i vilken riktning som helst i själva systemet. Denna kollektiva rörelse kallas en våg. Utbredning av ultraljud sker i materia i form av en vågrörelse som genererar alternerande band av kompression och sällsynta föreningar av molekylerna som utgör mediet.
Tänk bara på när en sten kastas i en damm och du kommer att förstå konceptet med en våg.

Våglängden förstås som avståndet mellan två på varandra följande punkter i fas, dvs med samma ögonblick, identisk amplitud och rörelseriktning. Dess måttenhet är mätaren, inklusive dess submultipler. Längden d "våg som används i ultraljud är mellan 1,5 och 0,1 nanometer (nm, dvs en miljarddels meter).
Frekvens definieras som antalet fullständiga oscillationer, eller cykler, som partiklar gör i en tidsenhet och mäts i Hertz (Hz) .Frekvensområdet som används vid ultraljud är mellan 1 och 10-20 Mega Hertz (MHz, dvs en miljoner Hertz) och är ibland ännu större än 20 MHz. Dessa frekvenser hörs inte för det mänskliga örat.
Vågor förökar sig med en viss hastighet, vilket beror på elasticiteten och densiteten hos mediet de passerar genom. En vågs utbredningshastighet ges av produkten av dess frekvens av dess våglängd (vel = frekvens x längd d "våg).

För att föröka sig behöver ultraljud ett substrat (till exempel människokroppen), av vilket de tillfälligt förändrar de elastiska krafterna på sammanhållning av partiklarna. Beroende på substratet, därför beroende på dess densitet och kohesionskrafterna hos dess molekyler, kommer det att finnas en annan utbredningshastighet för vågen inuti den.
Akustisk impedans definieras som det materiella motståndet som ska korsas av ultraljud. Det påverkar deras fortplantningshastighet i materia och är direkt proportionell mot mediumets densitet multiplicerat med förökningshastigheten för ultraljud i själva mediet (IA = vel x densitet). De olika vävnaderna i människokroppen har alla olika impedans, och detta är principen som ultraljudstekniken bygger på.
Till exempel har luft och vatten låg akustisk impedans, leverfett och muskler har mellanliggande och ben och stål har mycket hög. Tack vare vävnadens egenskap kan dessutom ultraljudsmaskinen ibland se saker som CT (datortomografi) inte ser, såsom fet leversjukdom, det vill säga ackumulering av fett i hepatocyter (leverceller), hematom från kontusion (extravasation av blod) och andra typer av isolerade vätskor eller fasta samlingar.

I ultraljudet genereras ultraljudet för piezoelektrisk effekt hög frekvens. Med piezoelektrisk effekt menar vi den egenskap, som innehas av några kvartskristaller eller vissa typer av keramik, att vibrera vid hög frekvens om den är ansluten till en elektrisk spänning, därför om den korsas av en växelström. Dessa kristaller finns inne i ultraljudssonden placerad i kontakt med patientens hud eller vävnader, kallad en givare, som sålunda avger strålar av ultraljud som korsar kropparna som ska undersökas och genomgår en "dämpning som är i direkt samband med emissionen givarens frekvens. Därför, ju högre frekvensen av ultraljud, desto större penetration av dem i vävnaderna, med en högre upplösning av bilderna. För studier av bukorganen används vanligtvis arbetsfrekvenser mellan 3 och 5 Mega Hertz, medan högre frekvenser, större än 7,5 Mega Hertz, med större upplösningskapacitet, används för utvärdering av ytliga vävnader (sköldkörtel, bröst, pung, etc.).
Passagerna mellan tyger med olika akustisk impedans kallas gränssnitt. När ultraljudet möter ett gränssnitt kommer strålen delvis reflex- (gå tillbaka) och delvis bryts (dvs. absorberas av de underliggande vävnaderna). Den reflekterade strålen kallas också för ett eko; den går i returfasen tillbaka till givaren där den exciterar kristallen i sonden som genererar en elektrisk ström. Med andra ord omvandlar den piezoelektriska effekten ultraljud till elektriska signaler som sedan bearbetas av en dator och omvandlas till en bild på videon i realtid.
Det är därför möjligt genom att analysera egenskaperna hos den reflekterade ultraljudsvågen att få användbar information för att skilja strukturer med olika densiteter. Reflektionsenergin är direkt proportionell mot variationen i akustisk impedans mellan två ytor.Vid betydande variationer, såsom passagen mellan luften och huden, kan ultraljudsstrålen genomgå total reflektion; för detta är det nödvändigt att använda gelatinartade ämnen mellan sonden och huden, de har till syfte att eliminera luften.

Metoder för utförande

Ultraljud kan göras på tre olika sätt:

A-läge (amplitudläge = amplitudmoduleringar): ersätts för närvarande av B-läge. Med A-läget presenteras varje eko som en avböjning av baslinjen (som uttrycker den tid det tar för den reflekterade vågen att återvända till det mottagande systemet, det vill säga avståndet mellan gränssnittet som orsakade reflektionen och sonden), som en "topp" vars amplitud motsvarar intensiteten hos signalen som genererade den. Det är det enklaste sättet att representera ultraljudssignalen och är av den endimensionella typen (dvs den erbjuder en analys i endast en dimension). Den ger endast information om strukturen som undersöks (flytande eller fast). A-Mode används fortfarande, men bara inom oftalmologi och neurologi.

TM-Mode (Time Motion Mode): i det berikas A-Mode-data med dynamiska data. En tvådimensionell bild erhålls där varje eko representeras av en ljuspunkt. Punkterna rör sig horisontellt i förhållande till strukturernas rörelser. Om gränssnitten är stationära förblir ljuspunkterna också stationära. det liknar A-Mode, men med den skillnaden att ekots rörelse också registreras. Denna metod används fortfarande inom kardiologi, särskilt för demonstrationer av ventilkinetik.

B-läge (Brightness Mode eller modulering av ljusstyrka): det är en klassisk ekotomografisk bild (dvs en del av kroppen) av representationen på en tv-monitor av ekon som kommer från strukturerna som undersöks. Bilden konstrueras genom att omvandla de reflekterade vågorna till signaler vars ljusstyrka (gråtoner) är proportionell mot "ekot intensitet"; de rumsliga förhållandena mellan de olika ekona "bygger" på skärmen bilden av orgelsektionen under granskning Det erbjuder också tvådimensionella bilder.

Introduktionen av gråskala (olika nyanser av grått för att representera ekon av olika amplitud) har ytterligare förbättrat kvaliteten på ultraljudsbilden. Således representeras alla kroppsliga strukturer med toner från svart till vitt. De vita prickarna betyder närvaron av en "kallad bild". hyperechoic (till exempel en beräkning), medan de svarta punkterna på en "bild hypoechoic (till exempel vätskor).

Enligt skanningstekniken kan ultraljudet i B-läge vara statiskt (eller manuellt) eller dynamiskt (realtid). Med ultraljud i realtid rekonstrueras bilden ständigt (minst 16 fullständiga skanningar per sekund) i fasdynamik, vilket ger en kontinuerlig representation i realtid.

FORTSÄTT: Tillämpningar av "ultraljud"