Online predavanja o ultrazvučnoj dijagnostici

Simptomi

ULTRASOUND METODA ISTRAŽIVANJA.

U 1794, godini Spallanzani primijetio da ako šišmiš uši, ona gubi svoju orijentaciju, on je sugerirao da je orijentacija u prostoru provodi se zrači i prima nevidljive zrake.

U laboratoriju, ultrazvuk je prvi put dobio 1830. od braće Curie. Nakon Drugog svjetskog rata, Holmes se temelji na načelu sonar-uređaja koji se koriste u podvodnom flote, dizajnirana instalacije diagnosticheckie, široko rasprostranjeni ginekološka, ​​neurologiju i oftalmologiju. Nakon toga, poboljšanje ultrazvučnih uređaja dovelo je do činjenice da je ova metoda sada najčešća u vizualizaciji parenhimskih organa. Dijagnostički postupak je kratak, bezbolan i može se ponoviti mnogo puta, što vam omogućuje praćenje postupka liječenja.

Ultrazvučna metoda namijenjen je daljinskom određivanju položaja, oblika, veličine, strukture i kretanja organa i tkiva tijela, kao i za otkrivanje patoloških žarišta ultrazvučnim zračenjem.

Ultrazvučni valovi su mehanički, uzdužne oscilacije okolina, s frekvencijom oscilacija preko 20 kHz.

Za razliku od elektromagnetskih valova (svjetlo, radio valovi i sl.), Medij-zrak, tekućina i tkivo (ne propagira u vakuumu) potrebno je propagirati Y-zvuk.

Kao i svi valovi, Y-zvuk karakteriziraju sljedeći parametri:

Frekvencija - broj kompletnih oscilacija (ciklusa) u vremenskom razdoblju od 1 sekunde. Mjerne jedinice su hertz, kilohertz, megaherc (Hz, kHz, MHz). Jedan hertz je zamah u jednoj sekundi.

Valna duljina je duljina koju jedna vibracija zauzima u prostoru. Izmjereno u metrima, cm, mm i tako dalje.

Razdoblje je vrijeme potrebno za dobivanje jednog cjelovitog ciklusa oscilacija (sek, mikrosekundi, mikrosekundi).

Amplituda (intenzitet - visina vala) - određuje stanje energije.

Brzina širenja je brzina kojom se V-val kreće u mediju.

Frekvencija, razdoblje, amplituda i intenzitet određuje se izvorom zvuka i brzinom propagacije medijem.

Brzina širenja ultrazvuka određena je gustoćom medija. Na primjer, brzina zraka je 343 metara u sekundi, u plućima -.. 400, voda - 1480 u mekim tkivima i parenhimsko organa od 1540. do 1620. i kostiju ultrazvuka napredovala više od 2500 metara u sekundi..

Prosječna brzina prijenosa ultrazvuka u ljudskim tkivima je 1540 m / s - većina ultrazvučnih dijagnostičkih uređaja programirana je na ovu brzinu.

Temelj metode je interakcija ultrazvuka s ljudskim tkivima, koja se sastoji od dvije komponente:

Prvo je zračenje kratkih ultrazvučnih impulsa usmjerenih u ispitivana tkiva;

Druga je formacija slike koja se temelji na signalima koje reflektira tkivo.

Za dobivanje ultrazvuka koriste se posebni pretvornici - senzori ili pretvornici koji pretvaraju električnu energiju u ultrazvučnu energiju. Na temelju je stjecanje ultrazvuka inverzni piezoelektrični efekt. Bit efekta je da opskrba električnom naponom piezoelektričnom elementu mijenja svoj oblik. U nedostatku električne struje, piezoelektrični element se vraća u svoj prvobitni oblik, a kad promijeni polaritet, oblik se opet mijenja, ali u suprotnom smjeru. Ako se na piezoelement primjenjuje izmjenična struja, element počinje oscilirajući na visokoj frekvenciji, stvarajući ultrazvučne valove.

Pri prolazu kroz bilo koji medij, doći će do slabljenja ultrazvučnog signala, koji se naziva impedancija (zbog apsorpcije energije medija). Njegova vrijednost ovisi o gustoći medija i brzini širenja ultrazvuka u njemu. Nakon dolaska na granicu sredstva različitih impedancija sljedeće promjene javljaju: neki ultrazvučni valovi koji se reflektira natrag na strani odašiljača, a dio je nastavio širiti dalje od visokih impedancija, veća reflektirana ultrazvučnih valova. Koeficijent refleksije također ovisi o kutu incidencije valova - pravim kutom, koji daje najveći odraz.

(na sušilici zraka i mekog tkiva, ultrazvuk se gotovo potpuno reflektira, tako da se sredstvo za gel spojnice koristi za poboljšanje ultrazvuka u tjelesnom tkivu osobe).

Vraćajući signali uzrokuju oscilacije piezoelektričnog elementa i pretvaraju se u električne signale - izravni piezoelektrični efekt.

U ultrazvučnim senzorima koriste se umjetni piezoelektrički spojevi, kao što su zirkonat ili titanatni olovo. Oni su složeni uređaji i, ovisno o načinu na koji se slike skeniraju, dijele se u senzore za instrumente sporo skeniranje, u pravilu jednodijelni i brzo skeniranje u stvarnom vremenu - mehanička (višeslojna) i elektronička. Ovisno o obliku dobivene slike, sektora, linearno i konveksno (konveksno) senzori. Osim toga, postoje i intrakavitivni (trans-jednjaka, transvaginalni, transrektalni, laparoskopski i intraluminalni) senzori.

Prednosti brzih uređaja za skeniranje: sposobnost procjene kretanja organa i struktura u stvarnom vremenu, značajno smanjenje vremena za proučavanje.

Prednosti skeniranja sektora:

veliko područje viđenja na dubini, omogućujući pokrivanje cijelog organa, na primjer bubrega ili beba embrija;

Mogućnost skeniranja kroz male "prozirne prozore" za ultrazvuk, na primjer, u interkostalnom prostoru prilikom skeniranja srca, pri ispitivanju ženskih genitalnih organa.

Nedostaci sektorskog skeniranja:

prisutnost "mrtve zone" 3-4 cm od površine tijela.

Prednosti linearnog skeniranja:

beznačajna "mrtva zona", što omogućuje pregled organa blizu površine;

prisutnost nekoliko žarišta duž cijele duljine snopa (tzv. dinamičko fokusiranje), koja omogućuje visoku razlučivost i razlučivost u cijeloj dubini skeniranja.

Nedostaci linearnog skeniranja:

uži spektar pogleda u dubini u usporedbi sa sektorskim skeniranjem, što ne dopušta cijelom tijelu da "vidi" odjednom;

nemogućnost skeniranja srca i teškog skeniranja ženskih genitalnih organa.

Prema načelu djelovanja, ultrazvučni senzori su podijeljeni u dvije skupine:

Eho impuls - za definiranje anatomske strukture, njihovu vizualizaciju i mjerenje.

Doppler - omogućiti dobivanje kinematičke osobine (procjena brzine protoka krvi u krvnim žilama i srcu).

Ta se sposobnost temelji na Dopplerovom efektu - promjeni frekvencije primljenog zvuka kada se krv kreće u odnosu na stijenku posude. U tom slučaju, zvučni valovi zračeni u smjeru gibanja izgledaju kao da su ugovorni, povećavajući učestalost zvuka. Valovi koji su se emitirali u suprotnom smjeru, kao što je bilo, protežu se, uzrokujući smanjenje frekvencije zvuka. Usporedba početne ultrazvučne frekvencije s promijenjenom, omogućuje određivanje pomaka Dopplera i izračunavanje brzine kretanja krvi u lumenu posude.

Dakle, puls ultrazvučnih valova generira senzor, prostire se na tkaninu i postizanju drugačija granica gustoće tkiva reflektira prema transdyussera. Primljeni električni signali se upućuju na visokofrekventno pojačalo, obrađuju u elektronskoj jedinici i prikazuju se kao:

jednodimenzionalni (u obliku krivulje) - u obliku vrhova na liniji, što omogućuje da se procijeniti udaljenost između slojeva tkiva, na primjer, u oftalmologiju (A-metoda „amplituda”) ili ispitati pokretnog objekta, na primjer, srce (M postupak).

dvodimenzionalna (B-metoda, u obliku slike) koja vam omogućuje vizualizaciju različitih parenhimskih organa i kardiovaskularnog sustava.

Za dobivanje ultrazvučne slike koristi se ultrazvuk koji emitira pretvarač u obliku kratkih ultrazvučnih impulsa (pulsiran).

Za karakterizaciju pulsirajućeg ultrazvuka koriste se dodatni parametri:

Frekvencija ponavljanja pulsa (broj emitiranih impulsa po jedinici vremena - drugi) izmjeren je u Hz i kHz.

Trajanje pulsa (trajanje jednog pulsa), izmjereno u sek. i mikrosekunde.

Intenzitet ultrazvuka je odnos jačine valova prema području na kojem se distribuira ultrazvučni tok. Mjereno je u wima po kvadratnom centimetru i, u pravilu, ne prelazi 0,01 W / cm2.

U modernim ultrazvučnim uređajima, za dobivanje slike koristi se ultrazvuk od 2 do 15 MHz.

U ultrazvučnoj dijagnozi obično se koriste senzori s frekvencijama od 2,5; 3,0; 3,5; 5,0; 7,5 megaherc. Što je ultrazvučna frekvencija niža, to je veća dubina penetracije u tkiva, ultrazvuk na frekvenciji od 2,5 MHz prodire do 24 cm, 3-3,5 MHz - do 16-18 cm; 5,0 MHz - do 9-12 cm; 7,5 MHz do 4-5 cm Za proučavanje srca, koristite frekvenciju - 2,2-5 MHz, u oftalmologiji - 10-15 MHz.

Biološki učinak ultrazvuka i njegova sigurnost za pacijenta stalno se raspravlja u literaturi. Ultrazvuk može uzrokovati biološke učinke mehaničkim i toplinskim utjecajima. Prigušenje ultrazvučnog signala je zbog apsorpcije, tj. transformacija energije ultrazvučnog vala u toplinu. Grijanje tkiva povećava se s povećanim intenzitetom zračenja ultrazvuka i njegovom učestalošću. Brojni autori zabilježili su tzv. kavitacija je formacija u tekućini pulsiranih mjehurića napunjenih plinom, parom ili njihovom smjesom. Jedan od uzroka kavitacije može biti ultrazvučni val.

Istraživanja koja se odnose na učinak ultrazvuka na stanice, eksperimentalni rad na biljkama i životinjama, te epidemiološke studije, napravili su sljedeću izjavu Američkom institutu za ultrazvuk:

"Nikad se nije javljao o potvrđenim biološkim učincima kod pacijenata ili osoba koje rade na uređaju, uzrokovane ultrazvukom, intenzitet koji je tipičan za moderne ultrazvučne dijagnostičke uređaje. Iako postoji mogućnost da takvi biološki učinci budu otkriveni u budućnosti, suvremeni podaci upućuju na to da je dobrobiti pacijentu s pažljivim korištenjem dijagnostičkog ultrazvuka prevaga od potencijalnog rizika, ako ih ima. "

Za istraživanje koje organe i sustave koristi američka metoda?

Parenhimski organi trbušne šupljine i retroperitonealnog prostora, uključujući organe malih zdjelica (embrija i fetusa).