Ultraskaņa (sonogrāfija) izskaidrota

Sonogrāfija (sinonīmi: ultraskaņa, ehogrāfija) ir diagnostikas procedūra, ko izmanto radioloģija lai izveidotu gandrīz jebkura orgāna šķērsgriezuma attēlus jebkurā šķēlē. Sonogrammas ģenerēšana darbojas, izstarojot ķermeņa virsmā augstfrekvences skaņas viļņus, kurus atspoguļo pārbaudāmie audi. Lai gan sonogrāfiskā izmeklēšana ir radioloģiska procedūra, lielāko daļu tās veic citu disciplīnu ārsti. Sonogrāfijas izmantošana bieži ir pirmā diagnostikas procedūra pacienta izmeklēšanā, taču to var izmantot arī, piemēram, lai uzraudzītu dažādu slimību gaitu vai pirmsdzemdību aprūpē. Sonogrāfijas plašas izmantošanas iemesls ir salīdzinoši mazais bojājumu risks salīdzinājumā ar parasto Rentgenstūris pārbaudes. Pirmo sonogrāfijas medicīnisko pielietojumu 1942. gadā veica amerikāņu neirologs Karls Dussiks. Sonogrāfijas pamatideja radās no Pirmā pasaules kara, kad ultraskaņa viļņi tika izmantoti, lai atrastu zemūdenes.

procedūra

Sonogrāfijas princips ir balstīts uz skaņas izmantošanu diapazonā no 1 MHz līdz aptuveni 20 MHz, ko rada liels skaits kristāla elementu ultraskaņa zonde caur pjezoelektrisko efektu (elektriskā sprieguma rašanās uz cietas vielas, kad tā ir elastīgi deformēta). Šie kristāli atrodas tieši pie devēja (devēja kontakta virsma). Skaņas līnijas rada devēja kristāli. The Blīvums no skaņas līnijām nosaka ģenerētās sonogrammas izšķirtspēju. Tādēļ skaņas viļņi tiek apvienoti un fokusēti tā, lai radītais attēls būtu uzticamāks attēlam. Pēc tam, kad radītie skaņas viļņi tiek izstaroti no devēja, tie ķermenī sastopas ar dažādām audu struktūrām, no kurām tie tiek atspoguļoti. Tas izraisa enerģijas vājināšanos audos, kas ir spēcīgāks, jo augstāks ir viļņu frekvenču diapazons. Paaugstināta enerģijas zuduma rezultātā augstfrekvences diapazonā samazinās ultraskaņas viļņu iespiešanās dziļums audos. Tomēr pārveidotāju radīto frekvenci nevar patvaļīgi samazināt, jo augstākas frekvences ir saistītas ar mazāku viļņu garumu un tādējādi tām ir labāka izšķirtspēja. Kad radītais skaņas vilnis skar audu struktūru, skaņas viļņa atstarošanas pakāpe ir tieši atkarīga no audu īpašībām. Katram audu tipam ir atšķirīgs atstarojošo struktūru skaits, kas atšķiras Blīvums un numuru. Kaut arī atstarojumi notiek visos audos, uz kuriem iedarbojas ultraskaņas viļņi, joprojām ir iespējams, ka ne katra atstarotā skaņas viļņa rezultātā sonogrammā var tikt atklāts pietiekami spēcīgs atpakaļskaites signāls. Ja atstarojums notiek pie audiem, skaņas viļņi daļēji tiek pārraidīti atpakaļ uz devēju, kur tos uztver kristāla elementi. Saņemtā informācija tagad tiek apstrādāta ar staru pārveidotāju (metode skaņas avotu atrašanai) un tiek nosūtīta kā elektriskie impulsi digitalizācijai. Digitalizāciju veic uztvērējs, un pēc šī procesa sonogrammas kļūst redzamas monitorā. Izšķiroša nozīme ultraskaņas viļņu izplatībā ir pretestība. Impedance ir parādība, kas rada bažas visu skaņas viļņu izplatībā, un apraksta pretestību, kas iebilst pret viļņu izplatīšanos. Lai mazinātu pretestības fenomenu, sonogrāfiskās izmeklēšanas laikā tiek izmantots īpašs gēls, kas novērš skaņas atstarošanu ar gaisa atstarpēm starp devēju un ķermeņa virsmu. Saņemto ultraskaņas viļņu parādīšanai un attēlu rekonstrukcijai tiek izmantotas šādas sistēmas:

  • A režīma metode (sinonīms: amplitūdas modulēta metode): šajā metodē, kas ir tehniski vienkārša eho signālu attēlveidošanas metode, attēlveidošanas funkcija ir balstīta uz atsevišķu ultraskaņas viļņu amplitūdas nobīdi. Pēc tam, kad audi ir atspoguļojuši un izkliedējuši skaņas viļņus, atgriešanās atbalss signāli ietekmē devēju un tiek parādīti kā virknē savienotas amplitūdas. Kā norādi par A režīma procesa izmantošanu tiek skaitīta, piemēram, kvalitātes kontrole iekš metināšana šuvju tehnoloģija.
  • B režīma metode (sinonīms: spilgtuma režīma metode): atšķirībā no amplitūdas modulētās metodes, šī metode rada divdimensiju šķērsgriezuma attēlu, kurā dažādu audu struktūru norobežošana tiek panākta ar dažādiem spilgtuma līmeņiem. Izmantojot šo metodi, atgriešanās ultraskaņas viļņu intensitāte kodē attēlu pelēkos līmeņos. Atkarībā no atbalss intensitātes, atsevišķi pikseļi tiek elektroniski apstrādāti ar dažādu blīvumu. Ar B režīma metodes palīdzību atsevišķas sonogrammas ir iespējams palaist kā animētu attēlu secību, lai metodi varētu saukt arī par reālā laika metodi. Šo divdimensiju reāllaika procedūru var savienot ar citām procedūrām, piemēram, M režīmu vai Doplera sonogrāfisko izmeklēšanu. Pārveidotāja formu skenēšanai veic izliektas formas skeneris.
  • M režīma metode (sinonīms: kustības režīms): šī metode ir iepriekš paredzēta kustību secību ierakstīšanai, piemēram, ierakstot visas funkcijas funkciju sirds vai viens vārsts. Skenēšana tiek veikta, izmantojot apļveida vektoru skeneri, no kura stari var izplatīties dažādos virzienos.
  • Doplera sonogrāfiskās procedūras (skatīt zemāk Doplera sonogrāfija/ Ievads).
  • Daudzdimensionāli pielietojumi: Pēdējos gados kā papildu procedūras ir ieviestas trīsdimensiju un četrdimensiju sonogrāfiskās izmeklēšanas. Ar 3D procedūras palīdzību ir iespējams izveidot telpiskus attēlus. 4D procedūra piedāvā iespēju veikt dinamisku funkcionālu pārbaudi, piemēram, attēlojot citu plakni kopā ar 3D procedūru.

Papildus turpmākajām norisēm daudzdimensionālās sonogrāfijas jomā digitālā signāla apstrādē ir veikti īpaši uzlabojumi. Īpaši pateicoties ultraskaņas iekārtu procesoru palielinātajai skaitļošanas jaudai, tagad ir iespējams precīzi nošķirt apkārtējo troksni no iepriekš radītajiem skaņas viļņiem, lai varētu uzlabot attēla izšķirtspēju. Turklāt ir optimizēta kontrastvielu izmantošana ultraskaņas izmeklēšanai, kā rezultātā sonogrāfiskā asinsvadu pārbaude kļūst precīzāka. Ar kontrastu uzlabota ultraskaņa (CEUS) ir kļuvusi par neaizstājamu standartu ļaundabīgu slimību ārstēšanā. Procedūra ar lielāku pārliecību nekā citi attēlveidošanas paņēmieni nosaka, vai audzējs ir labdabīgs vai ļaundabīgs. Tas jo īpaši attiecas uz cietajiem orgāniem, piemēram, aknas, niere un aizkuņģa dziedzeris. Laikā ķīmijterapija, imūnterapija vai staru terapija, CEUS var izmantot, lai noteiktu, vai terapija ir samazinājusi vai pilnībā likvidējusi audzēja perfūziju. Tādējādi procedūru var izmantot arī terapija kontrole un sākotnējā terapija uzraudzība.Kontrasta sonogrāfija ir pirmā izvēle audzēju pacientiem, kuriem niere funkcija ir ierobežota, a elektrokardiostimulators novērš magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) izmantošanu, jāizvairās no radiācijas iedarbības vai jods alerģija ir klāt. Sonogrāfiskās izmeklēšanas priekšrocības ir šādas:

  • Tā ir zema riska un bieži lietota procedūra ar ļoti augstiem kvalitātes standartiem, kas neprasa pakļaušanu radiācijai, kas ir bīstama veselība.

Sonogrāfiskās pārbaudes trūkumi ir šādi:

  • Tā kā tā ir ļoti sarežģīta procedūra, mācīšanās to uzskata par ārstu grūti. Sakarā ar to objektivitāte procedūras tiek uzskatīta par zemu.
  • Turklāt procedūras izšķirtspēja ir zemāka nekā, piemēram, datortomogrāfija.

Tālāk ir parādīti šādi, cita starpā, ultraskaņas lietojumi: