εξετάσεις

υπέρηχος

Ο υπέρηχος είναι μια διαγνωστική τεχνική που χρησιμοποιεί υπερήχους. Το τελευταίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εκτέλεση ενός απλού υπερηχογράφημα ή σε συνδυασμό με μια CT σάρωση για να πάρει εικόνες των τμημάτων του σώματος (Tc-Ecotomografia), ή ακόμα και να αποκτήσει πληροφορίες και εικόνες της ροής του αίματος (Ecocolordoppler).

Εμβάσματα άρθρων

Αρχή λειτουργίας Μέθοδοι εκτέλεσης Εφαρμογές Προετοιμασία Υπερηχογράφημα του προστάτη Υπερηχογράφημα του θυρεοειδούς Υπερηχογράφημα του ήπατος Υπερηχογραφία κοιλίας Υπερηχογράφημα του μαστού Υπερηχογραφικό υπερηχογράφημαΜορφολογική υπερηχογραφία κατά την εγκυμοσύνη

Αρχή λειτουργίας

Στη φυσική, οι υπέρηχοι είναι μηχανικά διαμήκη ελαστικά κύματα που χαρακτηρίζονται από μικρά μήκη κύματος και υψηλές συχνότητες. Τα κύματα έχουν τυπικές ιδιότητες:

  • Δεν μεταφέρουν υλικό
  • Πηγαίνουν γύρω από τα εμπόδια
  • Συνδυάζουν τα αποτελέσματά τους χωρίς να αλλάζουν ο ένας τον άλλον.

Ο ήχος και το φως αποτελούνται από κύματα.

Τα κύματα χαρακτηρίζονται από μια ταλαντευόμενη κίνηση στην οποία η πρόσδεση ενός στοιχείου μεταδίδεται στα γειτονικά στοιχεία και από αυτά στα άλλα, μέχρι να διαδοθεί σε όλο το σύστημα. Αυτή η κίνηση, που προκύπτει από τη σύζευξη των μεμονωμένων κινήσεων, είναι ένας τύπος συλλογικής κίνησης, λόγω της παρουσίας ελαστικών δεσμών μεταξύ των στοιχείων του συστήματος. Προκαλεί τη διάδοση μιας διαταραχής, χωρίς οποιαδήποτε μεταφορά της ύλης, προς οποιαδήποτε κατεύθυνση μέσα στο ίδιο το σύστημα. Αυτή η συλλογική κίνηση ονομάζεται κύμα. Η διάδοση του υπερήχου λαμβάνει χώρα στην ύλη με τη μορφή κυματοειδούς κίνησης η οποία δημιουργεί εναλλασσόμενες ζώνες συμπίεσης και αραίωσης των μορίων που συνθέτουν το μέσο.

Απλά σκεφτείτε πότε μια πέτρα ρίχνεται σε μια λίμνη και η έννοια του κύματος είναι σαφής.

Το μήκος κύματος προορίζεται ως απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών σημείων σε φάση, δηλαδή, έχει το ίδιο εύρος και αίσθηση κίνησης ταυτόχρονα. Η μονάδα μέτρησής του είναι ο μετρητής, συμπεριλαμβανομένων των υπο-πολλαπλών του. Η κλίμακα μήκους κύματος που χρησιμοποιείται στον υπερηχογράφημα είναι μεταξύ 1, 5 και 0, 1 νανόμετρα (nm, δηλαδή ένα δισεκατομμύριο ενός μέτρου).

Η συχνότητα ορίζεται ως ο αριθμός πλήρων ταλαντώσεων ή κύκλων που εκτελούν τα σωματίδια στη μονάδα χρόνου και μετριέται σε Hertz (Hz). Το φάσμα των συχνοτήτων που χρησιμοποιούνται στον υπέρηχο είναι μεταξύ 1 και 10-20 Mega Hertz (MHz, ή ένα εκατομμύριο Hertz) και μερικές φορές είναι ακόμη μεγαλύτερο από 20MHz. Αυτές οι συχνότητες δεν ακούγονται στο ανθρώπινο αυτί.

Τα κύματα διαδίδονται με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, η οποία εξαρτάται από την ελαστικότητα και την πυκνότητα του μέσου που περνούν. Η ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος δίνεται από το προϊόν της συχνότητάς του με το μήκος κύματος (vel = freq χ μήκος κύματος).

Για να διαδοθούν, οι υπερήχους χρειάζονται ένα υπόστρωμα (το ανθρώπινο σώμα για παράδειγμα), από το οποίο μεταβάλλουν προσωρινά τις ελαστικές δυνάμεις συνοχής των σωματιδίων. Ανάλογα με το υπόστρωμα, ανάλογα με την πυκνότητα και τις δυνάμεις συνοχής των μορίων του, θα υπάρξει διαφορετική ταχύτητα διάδοσης του κύματος μέσα σε αυτό.

Η ακουστική σύνθετης αντίστασης ορίζεται ως η εγγενής αντίσταση της ύλης που πρόκειται να διασταυρωθεί με υπερήχους. Ρυθμίζει την ταχύτητα διάδοσης στην ύλη και είναι άμεσα ανάλογη με την πυκνότητα του μέσου πολλαπλασιασμένη με την ταχύτητα διάδοσης των υπερήχων στο ίδιο το μέσο (IA = velx density). Οι διαφορετικοί ιστοί του ανθρώπινου σώματος έχουν διαφορετική αντίσταση και αυτή είναι η αρχή στην οποία βασίζεται η τεχνική υπερήχων.

Για παράδειγμα, ο αέρας και το νερό έχουν χαμηλή ακουστική σύνθετη αντίσταση, το λιπώδες ήπαρ και οι μύες το έχουν ενδιάμεσο και το οστό και ο χάλυβας το έχουν πολύ υψηλό. Επιπλέον, χάρη σε αυτή την ιδιότητα των ιστών, ο υπερηχογράφος μπορεί μερικές φορές να δει πράγματα που δεν βλέπει η CT (Ηλεκτρονική Τομογραφία), όπως π.χ. ηπατική στεάτωση, δηλ. Η συσσώρευση λίπους σε ηπατοκύτταρα (ηπατικά κύτταρα), αιματώματα από τη συγκόλληση (εξαγγείωση αίματος) και από άλλους τύπους υγρών ή στερεών απομονωμένων συλλογών.

Σε υπέρηχους υπερήχων δημιουργούνται από πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο υψηλής συχνότητας. Ως πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο νοείται η ιδιότητα, η οποία κατέχεται από ορισμένους κρυστάλλους χαλαζία ή μερικούς τύπους κεραμικών, η οποία δονείται σε υψηλή συχνότητα όταν συνδέεται με ηλεκτρική τάση και επομένως διασταυρώνεται με εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτοί οι κρύσταλλοι περιέχονται μέσα στον ανιχνευτή υπερήχων τοποθετημένο σε επαφή με το δέρμα ή τους ιστούς του υποκειμένου, που ονομάζεται μετατροπέας, ο οποίος εκπέμπει έτσι υπερηχητικές δέσμες που διέρχονται από τα προς εξέταση όργανα και υφίστανται εξασθένηση που σχετίζεται άμεσα με συχνότητα εξόδου μετατροπέα. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα των υπερήχων, τόσο μεγαλύτερη είναι η διείσδυσή τους στους ιστούς, με μεγαλύτερη ανάλυση των εικόνων. Για τη μελέτη των κοιλιακών οργάνων χρησιμοποιούνται συνήθως συχνότητες εργασίας μεταξύ 3 και 5 Mega Hertz, ενώ για την αξιολόγηση των επιφανειακών ιστών (θυρεοειδής, θυρεοειδής, μαστού, οσχέου, κλπ.).

Τα σημεία μετάβασης μεταξύ υφασμάτων με διαφορετική ακουστική σύνθετη αντίσταση καλούνται διεπαφές . Κάθε φορά που οι υπερήχους συναντούν μια διεπαφή, η δέσμη αντανακλάται μερικώς (πίσω) και εν μέρει διαθλάται (δηλαδή απορροφάται από τους υποκείμενους ιστούς). Η ανακλώμενη δέσμη ονομάζεται επίσης ηχώ. επιστρέφει στον μορφοτροπέα όπου επιστρέφει για να ενεργοποιήσει τον κρύσταλλο ανιχνευτή δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Με άλλα λόγια, το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο μετασχηματίζει τον υπέρηχο σε ηλεκτρικά σήματα τα οποία κατόπιν επεξεργάζονται από έναν υπολογιστή και μετατρέπονται σε μια εικόνα σε βίντεο σε πραγματικό χρόνο.

Είναι επομένως δυνατόν, με την ανάλυση των χαρακτηριστικών του ανακλώμενου υπερηχητικού κύματος, να ληφθούν χρήσιμες πληροφορίες για τη διαφοροποίηση δομών με διαφορετικές πυκνότητες. Η ενέργεια ανάκλασης είναι άμεσα ανάλογη της μεταβολής της ακουστικής σύνθετης αντίστασης μεταξύ δύο επιφανειών. Για σημαντικές παραλλαγές, όπως η διέλευση μεταξύ του αέρα και του δέρματος, η δέσμη υπερήχων μπορεί να υποβληθεί σε πλήρη αντανάκλαση. γι 'αυτό το λόγο είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν ζελατινώδεις ουσίες μεταξύ του καθετήρα και του δέρματος. Αποσκοπεί στην εξάλειψη του αέρα.

Μέθοδοι εκτέλεσης

Ο υπερηχογράφος μπορεί να εκτελεστεί με τρεις διαφορετικούς τρόπους:

Λειτουργία A (Λειτουργία πλάτους = διαμορφώσεις πλάτους): αυτή τη στιγμή υπερβαίνει τη λειτουργία B. Με την λειτουργία A-Mode, κάθε ηχώ παρουσιάζεται ως απόκλιση της γραμμής βάσης (η οποία εκφράζει το χρόνο που απαιτείται για να επιστρέψει το ανακλώμενο κύμα στο σύστημα λήψης, δηλαδή την απόσταση μεταξύ της διεπαφής που προκάλεσε την αντανάκλαση και του καθετήρα) ως "κορυφή" του οποίου το πλάτος αντιστοιχεί στην ένταση του σήματος που το παρήγαγε. Είναι ο απλούστερος τρόπος να αναπαρασταθεί το σήμα υπερήχων και είναι μονοδιάστατου τύπου (δηλαδή προσφέρει μια ανάλυση σε μία μόνο διάσταση). Παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη φύση της εν λόγω δομής (υγρή ή στερεή). Το A-Mode χρησιμοποιείται ακόμα, αλλά μόνο στην οφθαλμολογία και στη νευρολογία.

Τρόπος TM (λειτουργία κίνησης ώρας): σε αυτήν, τα δεδομένα της λειτουργίας Α εμπλουτίζονται από τα δυναμικά δεδομένα. Λαμβάνεται μια δισδιάστατη εικόνα στην οποία κάθε ηχώ αντιπροσωπεύεται από ένα φωτεινό σημείο. Τα σημεία κινούνται οριζόντια σε σχέση με τις κινήσεις των δομών. Αν οι διεπαφές είναι ακόμα, τα φωτεινά σημεία παραμένουν ακίνητα. είναι παρόμοιο με το A-Mode, αλλά με τη διαφορά ότι καταγράφεται επίσης η κίνηση ηχούς. Αυτή η μέθοδος εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στην καρδιολογία, ειδικά για επιδείξεις κινητικής βαλβίδας.

B-Mode ( Λειτουργία Brightness): είναι μια κλασική οικοτομογραφική εικόνα (δηλαδή ενός τμήματος του σώματος) της απεικόνισης σε μια τηλεοπτική οθόνη των ηχώ που προέρχονται από τις δομές που εξετάζονται. Η εικόνα κατασκευάζεται μετατρέποντας τα ανακλώμενα κύματα σε σήματα των οποίων η φωτεινότητα (αποχρώσεις του γκρι) είναι ανάλογη με την ένταση της ηχώ. οι χωρικές σχέσεις μεταξύ των διαφόρων ηχώ "χτίζουν" στην οθόνη την εικόνα του τμήματος του υπό εξέταση οργάνου. Προσφέρει επίσης δισδιάστατες εικόνες.

Η εισαγωγή της γκρίζας κλίμακας (διαφορετικές αποχρώσεις του γκρι που αντιπροσωπεύουν ηχώ διαφορετικού εύρους) έχει βελτιώσει την ποιότητα της εικόνας υπερήχων. Έτσι, όλες οι δομές σώματος αντιπροσωπεύονται σε τόνους που κυμαίνονται από μαύρο σε λευκό. Οι λευκές κουκίδες υποδηλώνουν την παρουσία μιας εικόνας που ονομάζεται υπερουχοειδής (για παράδειγμα ένας υπολογισμός), ενώ τα μαύρα σημεία μιας υποχωματικής εικόνας (για παράδειγμα υγρά).

Σύμφωνα με την τεχνική σάρωσης, ο υπερήχων τύπου B μπορεί να είναι στατικός (ή χειροκίνητος) ή δυναμικός (σε πραγματικό χρόνο). Με τους σαρωτές υπερήχων σε πραγματικό χρόνο, η εικόνα αναπαράγεται συνεχώς (τουλάχιστον 16 πλήρεις σαρώσεις ανά δευτερόλεπτο) στη δυναμική φάση, παρέχοντας μια συνεχή αναπαράσταση σε πραγματικό χρόνο.

ΣΥΝΕΧΕΙΑ: Εφαρμογές υπερήχων »