Ultraheliuuring ehk ultraheli (ehhosopia, sonograafia), samuti CT skaneerimine või tuumamagnetiline resonantstomograafia, kuulub tänapäeva visuaalsed meetodid uurimine. Siiski on ka teisi ultraheliuuringu meetodeid, mida saab uuringute läbiviimiseks kasutada. veresooned või kostab beebi südamehääli.

Liikumisi saab salvestada ultraheli abil. Ainult edastatavate helilainete sagedus peaks ületama silmaga tajutava virvenduse sageduse piiri. Seda tehnikat kasutatakse näiteks loote liigutuste hindamisel emakas.

Visuaalne ultraheli

Ultraheli on kajalokatsioonil põhinev meetod, diagnostilistel eesmärkidel kasutatakse impulss-ultraheli laineid. Ultraheliseadme põhiosa on spetsiaalne ultraheliandur, mis sisaldab piesoelektrilist kristalli - ultrahelilainete allikat ja vastuvõtjat, mis on võimeline teisendama. elektrit helilaineteks ja vastupidi, helilained muutuvad jällegi elektriimpulssideks. See saadab uuritava oreli suunas lühikeste ajavahemike järel välja helilaineid, millest helilained kajana tagasi tulevad. Andur püüab selle kaja kinni ja muundab elektrilisteks impulssideks, ühendatud arvuti muudab need erineva intensiivsusega valguspunktideks (mida tugevam on kaja, seda heledam täpp), millelt saadakse monitori ekraanile uuritava organi kujutis või patoloogiline protsess. Vajadusel tehakse fotod, mis lisatakse haigusloole. Ultraheli ajal rakendatakse kehale teatud kohtades spetsiaalne sond.

Mitte-visuaalne ultraheli

Doppleri efekt on ultraheliuuringu läbiviimise aluseks (ilma kujutist saamata) - heli sageduse muutus liikuvalt objektilt peegeldumisel. Bioloogilises keskkonnas on selline objekt veresoonte sees olev veri. Nii et helilaine peegeldub vormitud elemendid veri ja see tuleb tagasi. Peegeldunud helilained asetsevad üksteise peale ja selle tulemusena kostavad helitoonid. Pigi abil saab hinnata verevoolu kiirust. Seda tüüpi ultraheli kasutatakse kõige sagedamini loote toonide määramiseks raseduse ajal, nende toonide jälgimiseks ravi ajal ja diagnoosimiseks. mitmesugused haigused veresooned.

Ultraheli läbiviimine

Ultraheli tehnika on lihtne. Uuringut on lihtne läbi viia, on vaja ainult patsiendi kehale kinnitada spetsiaalne ultraheliandur. Anduri paremaks kontaktiks kehapinnaga määritakse patsiendi nahka spetsiaalse geeliga.

Diagnoos ultraheliga

Kvaliteetse ultraheli jaoks on helilainete takistamatuks levimiseks vaja head "juhti". Ultraheli sobib hästi vett sisaldavate elundite uurimiseks. Kuna õhk on halb dirigent, on kõhupuhitusega ultraheli raske teostada. Helid levivad halvasti ka luukoes, seetõttu saab näiteks kolju uurida vaid väikelastel, kellel fontanellid pole veel üle kasvanud.

Ultraheli tegemisel on maks ja sapipõis selgelt nähtavad. Monitoril näete mitte ainult kivi sapipõie või sapi väljavoolu aeglustumine, aga ka maksakoe muutus, näiteks võib oletada rasvmaksa esinemist, tsirroosi või pahaloomulised kasvajad. Tänu ultrahelile on neerud ja põrn selgelt nähtavad. Vaagnapiirkonnas saate uurida eesnääret meestel, emakat ja munasarju - naistel. Günekoloogias kasutatakse üha enam tupe ehhoskoopiat, millega saab paremini hinnata naise sisesuguelundite seisundit. Kui rakendatakse ultraheliuuring veresooni saab uurida kõhuõõnde ja patsiendi kõhunääre.

Kas ultraheli on ohtlik?

Ultraheli on täiesti ohutu. Kui neid tehakse, siis seda ei kasutata ioniseeriv kiirgus erinevalt näiteks radiograafiast. Sonograafiat kasutatakse isegi raseduse ajal.

Ultraheli uuring (sonograafia) on üks kaasaegsemaid, informatiivsemaid ja kättesaadavad meetodid instrumentaalne diagnostika. Ultraheli vaieldamatu eelis on selle mitteinvasiivsus, st uuringu käigus ei avaldata nahale ja teistele kudedele kahjustavat mehaanilist toimet. Diagnoos ei ole patsiendi jaoks seotud valu ega muude ebameeldivate aistingutega. Erinevalt laialt levinud ei kasutata ultrahelis kehale ohtlikku kiirgust.

Tööpõhimõte ja füüsiline alus

Sonograafia võimaldab tuvastada väikseimaid muutusi elundites ja tabada haigus selles staadiumis, millal kliinilised sümptomid pole veel välja kujunenud. Selle tulemusena suurendab õigeaegselt ultraheliuuringu läbinud patsient täieliku taastumise võimalusi mitu korda.

Märge: Esimesed edukad uuringud ultraheliga patsientidega viidi läbi eelmise sajandi viiekümnendate aastate keskel. Varem kasutati seda põhimõtet sõjalistes sonarites veealuste objektide tuvastamiseks.

Õppimise eest siseorganid kasutatakse ülikõrge sagedusega helilaineid - ultraheli. Kuna "pilti" kuvatakse ekraanil reaalajas, võimaldab see jälgida mitmeid kehas toimuvaid dünaamilisi protsesse, eriti vere liikumist veresoontes.

Füüsika seisukohalt põhineb ultraheli piesoelektrilisel efektil. Piesoelektriliste elementidena kasutatakse kvarts- või baariumtitanaadi monokristalle, mis vaheldumisi töötavad signaali saatja ja vastuvõtjana. Kõrge sagedusega kokkupuutel heli vibratsioonid pinnal tekivad laengud ja kui kristallidele voolu suunatakse, tekivad mehaanilised vibratsioonid, millega kaasneb ultrahelikiirgus. Kõikumised on tingitud üksikute kristallide kuju kiirest muutumisest.

Piesomuundurid on põhikomponent diagnostikaseadmed. Need on andurite aluseks, milles lisaks kristallidele on ette nähtud spetsiaalne heli neelav lainefilter ja akustiline lääts, et fokusseerida seade soovitud lainele.

Tähtis:Uuritava kandja põhiomadus on selle akustiline takistus, st ultraheliresistentsuse aste.

Erineva impedantsiga tsoonide piiri saavutamisel muutub lainekiir tugevalt. Osa lainetest jätkab liikumist eelnevalt kindlaksmääratud suunas ja osa peegeldub. Peegelduskoefitsient sõltub kahe külgneva kandja takistuse väärtuste erinevusest. Absoluutne reflektor on nende vahel piirnev ala Inimkeha ja õhku. Vastupidises suunas lahkub sellest liidesest 99,9% lainetest.

Verevoolu uurimisel on kaasaegsem ja sügav tehnika põhineb Doppleri efektil. Efekt põhineb asjaolul, et kui vastuvõtja ja meedium liiguvad üksteise suhtes, muutub signaali sagedus. Seadmest tulevate signaalide ja peegeldunud signaalide kombinatsioon loob lööke, mida kuuleb akustiliste kõlarite abil. Doppleri uuring võimaldab tuvastada erineva tihedusega tsoonide piiride liikumiskiirust, s.o antud juhul määrata vedeliku (vere) liikumiskiirust. Tehnika on selle jaoks praktiliselt asendamatu objektiivne hindamine osariigid vereringe patsient.

Kõik pildid edastatakse anduritelt monitorile. Režiimis saadud pildi saab üksikasjalikumaks uurimiseks salvestada digitaalsele andmekandjale või printida printerile.

Üksikute elundite uurimine

Südame ja veresoonte uurimiseks kasutatakse teatud tüüpi ultraheli, näiteks ehhokardiograafiat. Koos verevoolu seisundi hindamisega Doppleri ultraheli abil võimaldab see tehnika tuvastada muutusi südameklappides, määrata vatsakeste ja kodade suurust, samuti patoloogilisi muutusi müokardi paksuses ja struktuuris ( südamelihas). Diagnoosi ajal saate uurida ka koronaararterite lõike.

Veresoonte valendiku ahenemise taset saab tuvastada konstantse laine Doppleri sonograafia abil.

Pumpamisfunktsiooni hinnatakse impulss-Doppleri uuringu abil.

Regurgitatsiooni (vere liikumine läbi ventiilide füsioloogilisele vastupidises suunas) saab tuvastada värvilise Doppleri kujutisega.

Ehhokardiograafia aitab diagnoosida selliseid tõsiseid patoloogiaid nagu varjatud vorm reuma ja südame isheemiatõve, samuti kasvajate tuvastamiseks. Sellel diagnostilisel protseduuril pole vastunäidustusi. Diagnoositud juuresolekul kroonilised patoloogiad südame-veresoonkonna süsteemi, on soovitatav teha ehhokardiograafia vähemalt kord aastas.

Kõhuõõne organite ultraheli

Kõhuõõne ultraheli kasutatakse maksa, sapipõie, põrna, peamiste veresoonte (eriti kõhuaordi) ja neerude seisundi hindamiseks.

Märge: kõhuõõne ja väikese vaagna ultraheli jaoks on optimaalne sagedus vahemikus 2,5 kuni 3,5 MHz.

Neerude ultraheli

Neerude ultraheli näitab tsüstilised neoplasmid, laiendus neeruvaagen ja kivide olemasolu (). See neerude uuring viiakse tingimata läbi.

Kilpnäärme ultraheli

ultraheli kilpnääre näidustatud selle organi jaoks ja sõlmeliste neoplasmide ilmnemisel, samuti kui kaelas on ebamugavustunne või valu. AT ebaõnnestumata see uuring on määratud kõigile ökoloogiliselt ebasoodsate linnaosade ja piirkondade elanikele, samuti piirkondadele, kus joogivesi madal joodisisaldus.

Vaagnaelundite ultraheli

Väikese vaagna ultraheliuuring on vajalik naise elundite seisundi hindamiseks reproduktiivsüsteem(emakas ja munasarjad). Diagnostika võimaldab muuhulgas tuvastada rasedust varajased kuupäevad. Meestel võimaldab meetod tuvastada patoloogilisi muutusi eesnäärmes.

Piimanäärmete ultraheli

Rindkere piirkonnas esinevate neoplasmide olemuse kindlakstegemiseks kasutatakse piimanäärmete ultraheli.

Märge:Anduri võimalikult tiheda kontakti tagamiseks kehapinnaga kantakse enne uuringu algust patsiendi nahale spetsiaalne geel, mis sisaldab eelkõige stüreeniühendeid ja glütseriini.

Soovitame lugeda:

Ultraheli skaneerimist kasutatakse praegu laialdaselt sünnitusabis ja perinataalses diagnostikas, st loote uurimiseks erinevad terminid Rasedus. See võimaldab teil tuvastada sündimata lapse arengus patoloogiate olemasolu.

Tähtis:raseduse ajal on rutiinne ultraheliuuring väga soovitatav vähemalt kolm korda. Optimaalne ajastus, millest maksimumi ei saa kasulik informatsioon- 10-12, 20-24 ja 32-37 nädalat.

Ultraheli abil saab sünnitusarst-günekoloog tuvastada järgmised arenguanomaaliad:

• lõhenenud kõva suulae("suulaelõhe");
• alatoitumus (loote alaareng);
• polühüdramnion ja oligohüdramnion (amniootilise vedeliku ebanormaalne maht);
• platsenta previa.

Tähtis:mõnel juhul näitab uuring raseduse katkemise ohtu. See võimaldab naise õigeaegselt "säilitamiseks" haiglasse paigutada, võimaldades last ohutult kanda.

Ilma ultrahelita on mitmikraseduste diagnoosimisel ja loote asendi määramisel üsna problemaatiline toime tulla.

Aruande kohaselt Maailmaorganisatsioon tervishoid, mille valmistamisel kasutati aastaid maailma juhtivates kliinikutes kogutud andmeid, peetakse ultraheli patsiendi jaoks absoluutselt ohutuks uurimismeetodiks.

Märge: inimese kuulmisorganite jaoks eristamatud ultrahelilained pole midagi võõrast. Neid leidub isegi merekohinas ja tuules ning mõne loomaliigi jaoks on nad ainsaks suhtlusvahendiks.

Vastupidiselt paljude lapseootel emade kartustele ei kahjusta ultrahelilained isegi last loote arengu ajal, see tähendab, et ultraheli raseduse ajal ei ole ohtlik. Selle diagnostilise protseduuri kasutamiseks peavad siiski olema teatud näidustused.

Ultraheli uuring 3D ja 4D tehnoloogiate abil

Standardne ultraheliuuring viiakse läbi kahemõõtmelises režiimis (2D), see tähendab, et uuritava elundi pilt kuvatakse monitoril ainult kahel tasapinnal (suhteliselt näete pikkust ja laiust). Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldas lisada sügavust, s.t. kolmas dimensioon. Tänu sellele saadakse uuritavast objektist kolmemõõtmeline (3D) pilt.

3D ultraheli seadmed värviline pilt mis on oluline teatud patoloogiate diagnoosimisel. Ultraheli võimsus ja intensiivsus on samad, mis tavalistel 2D-seadmetel, seega pole vaja rääkida mingist ohust patsiendi tervisele. Tegelikult on 3D-ultraheli ainsaks puuduseks see, et standardprotseduur ei võta aega 10-15 minutit, vaid kuni 50 minutit.

Nüüd kasutatakse kõige laialdasemalt kasutatavat 3D-ultraheli loote uurimiseks emakas. Paljud vanemad tahavad vaadata lapse nägu juba enne tema sündi, kuid tavalisel kahemõõtmelisel pildil mustvalge pilt ainult spetsialist näeb midagi.

Kuid lapse näo uurimist ei saa pidada tavaliseks kapriisiks; kolmemõõtmeline pilt võimaldab eristada loote näo-lõualuu piirkonna struktuuris anomaaliaid, mis viitavad sageli rasketele (sh geneetiliselt määratud) haigustele. Ultraheli abil saadud andmed võivad mõnel juhul saada üheks raseduse katkestamise otsuse tegemise aluseks.

Tähtis:tuleb arvestada, et isegi kolmemõõtmeline pilt ei anna kasulikku infot, kui laps on andurile selja pööranud.

Paraku suudab seni vaid tavaline kahemõõtmeline ultraheli anda spetsialistile vajalikku teavet embrüo siseorganite seisundi kohta, mistõttu saab 3D-uuringut käsitleda vaid täiendava diagnostilise meetodina.

Kõige "täiustatud" tehnoloogia on 4D-ultraheli. Nüüd on kolmele ruumimõõtmele lisatud aeg. Tänu sellele on võimalik saada dünaamikas ruumiline pilt, mis võimaldab näiteks vaadelda veel sündimata lapse näoilmete muutumist.

1794. aastal märkas Spallanzani, et kui nahkhiir kõrvad kinni, kaotab ta orientatsiooni ja ta tegi ettepaneku, et ruumis orienteerumine toimub kiiratavate ja tajutavate nähtamatute kiirte abil.

AT laboratoorsed tingimused Ultraheli said esmakordselt 1830. aastal vennad Curie'd. Pärast Teist maailmasõda konstrueeris Holmes allveelaevastikus kasutatava sonari põhimõttel sünnitusabis, neuroloogias ja oftalmoloogias laialt levinud diagnostikapaigaldised. Seejärel viis ultraheliseadmete täiustamine selleni, et seda meetodit on nüüdseks muutunud kõige levinumaks parenhüümsete elundite pildistamisel. Diagnostiline protseduur on lühike, valutu ja korduvalt korratav, mis võimaldab raviprotsessi kontrollida.

Mis määrab ultraheli?

Ultraheli meetod on mõeldud keha elundite ja kudede asukoha, kuju, suuruse, ehituse ja liikumise kaugmääramiseks, samuti patoloogiliste koldete tuvastamiseks ultrahelikiirguse abil.

Ultrahelilained on mehaanilised, pikisuunalised vibratsioonid keskkondades, mille võnkesagedus on üle 20 kHz.

Erinevalt elektromagnetlained(valgus, raadiolained jne) U-heli levimiseks on vaja keskkonda - õhku, vedelikku, kude (vaakumis ei levi).

Nagu kõiki laineid, iseloomustavad U-heli järgmised parameetrid:

• Sagedus - täielike võnkumiste (tsüklite) arv teatud aja jooksul 1 sekundis. Mõõtühikud on herts, kiloherts, megaherts (Hz, kHz, MHz). Üks herts on 1 sekundi pikkune võnkumine.
• Lainepikkus on pikkus, mille üks võnkumine ruumis võtab. Mõõdetud meetrites, cm, mm jne.
• Periood on aeg, mis kulub ühe täieliku võnketsükli saamiseks (sek, millisekund, mikrosek).
• Amplituud (intensiivsus - laine kõrgus) - määrab energia oleku.
• Levikiirus on kiirus, millega Y-laine levib läbi keskkonna.

Sageduse, perioodi, amplituudi ja intensiivsuse määrab heliallikas ning levikiiruse määrab keskkond.

Ultraheli levimise kiiruse määrab söötme tihedus. Näiteks õhus on kiirus 343 m/s, kopsudes üle 400, vees 1480, pehmetes kudedes ja parenhüümiorganites 1540–1620 ning luukoes liigub ultraheli rohkem kui 2500 m/s. s.

Ultraheli keskmine levimiskiirus inimese kudedes on 1540 m/s – sellele kiirusele on programmeeritud enamik ultraheli diagnostikaseadmeid.

Meetodi aluseks on ultraheli interaktsioon inimese kudedega, mis koosneb kahest komponendist:

Esimene on lühikeste ultraheliimpulsside kiirgus, mis on suunatud uuritavatesse kudedesse;

Teine on kujutise moodustamine kudede peegelduvate signaalide põhjal.

Piesoelektriline efekt

Ultraheli saamiseks kasutatakse spetsiaalseid andureid - andureid või muundureid elektrienergia ultraheli energiaks. Ultraheli põhineb vastupidine piesoelektriline efekt. Efekti olemus seisneb selles, et kui piesoelektrilisele elemendile rakendatakse elektripinget, muutub selle kuju. Elektrivoolu puudumisel naaseb piesoelektriline element oma esialgsele kujule ja polaarsuse muutumisel muutub kuju uuesti, kuid vastupidises suunas. Kui piesoelektrilisele elemendile rakendatakse vahelduvvool, hakkab element kõrgel sagedusel võnkuma, tekitades ultrahelilaineid.

Mis tahes meediumi läbimisel toimub ultrahelisignaali nõrgenemine, mida nimetatakse impedantsiks (energia neeldumise tõttu keskkonnas). Selle väärtus sõltub keskkonna tihedusest ja ultraheli leviku kiirusest selles. Olles jõudnud kahe erineva takistusega meediumi piirile, järgmised muudatused: osa ultrahelilainetest peegeldub ja järgneb tagasi muunduri poole ning osa levib edasi, mida suurem on impedants, seda rohkem peegelduvad ultrahelilained. Peegelduskoefitsient sõltub ka lainete langemisnurgast – täisnurk annab suurima peegelduse.

(piiril õhk - pehmed koed ultraheli peegeldus on peaaegu täielik ja seetõttu kasutatakse ultraheli juhtivuse parandamiseks inimkeha kudedes ühenduskeskkonda - geeli).

Tagasipöörduvad signaalid panevad piesoelemendi vibreerima ja muundatakse elektrilisteks signaalideks − otsene piesoelektriline efekt.

Ultraheli muundurid kasutavad kunstlikke piesoelektrilisi materjale, nagu plii tsirkonaat või plii titanaat. Need on keerukad seadmed ja olenevalt pildi skannimise meetodist jagunevad seadmete anduriteks aeglane skaneeringud on tavaliselt üheelemendilised ja kiire reaalajas skaneerimine - mehaaniline (mitmeelemendiline) ja elektrooniline. Sõltuvalt saadud pildi kujust on olemas sektor, lineaarne ja kumer (kumer) andurid. Lisaks on intrakavitaarsed (transösofageaalsed, transvaginaalsed, transrektaalsed, laparoskoopilised ja intraluminaalsed) andurid.

Kiirskaneerimisseadmete eelised: võimalus hinnata elundite ja struktuuride liikumist reaalajas, uuringu aja märkimisväärne vähenemine.

Sektori skaneerimise eelised:

• sügav vaateala, mis võimaldab katta kogu elundi, näiteks neeru või lapse loote;
• võimalus skaneerida läbi väikeste "läbipaistvusakende" ultraheli jaoks, näiteks roietevahelises ruumis südame skaneerimisel, naiste suguelundite uurimisel.

Sektori skaneerimise puudused:

• "surnud tsooni" olemasolu 3-4 cm kaugusel kehapinnast.

Joone skaneerimise eelised:

• ebaoluline "surnud tsoon", mis võimaldab uurida pinnalähedasi elundeid;
• mitme fookuse olemasolu kogu kiire pikkuses (nn dünaamiline teravustamine), mis tagab suure selguse ja eraldusvõime kogu skaneerimissügavuse ulatuses.

Line Scani puudused:

• kitsam vaateväli sügavusel võrreldes sektorskaneeringuga, mis ei võimalda kogu elundit korraga “näha”;
• suutmatus skaneerida südant ja naiste suguelundite raske skaneerimine.

Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad ultraheliandurid kahte rühma:

• Echo-impulss - anatoomiliste struktuuride määramiseks, nende visualiseerimiseks ja mõõtmiseks.
• Doppler - võimaldab teil saada kinemaatilisi omadusi (verevoolu kiiruse hindamine veresoontes ja südames).

See võime põhineb Doppleri efektil – vastuvõetud heli sageduse muutumisel, kui veri liigub veresoone seina suhtes. Sel juhul surutakse liikumissuunas kiirgavad helilained justkui kokku, suurendades heli sagedust. Vastupidises suunas kiirgavad lained on justkui venitatud, põhjustades heli sageduse vähenemist. Ultraheli algsageduse võrdlemine modifitseeritud sagedusega võimaldab teil määrata Doppleri nihke ja arvutada vere liikumise kiiruse veresoone valendikus.

Seega levib muunduri tekitatud ultrahelilainete impulss läbi koe ning erineva tihedusega koepiirile jõudmisel peegeldub see anduri poole. Vastuvõetud elektrilised signaalid suunatakse kõrgsagedusvõimendisse, töödeldakse elektroonilises seadmes ja kuvatakse järgmiselt:

• ühemõõtmeline (kõvera kujul) - piikide kujul sirgjoonel, mis võimaldab hinnata koekihtide vahelist kaugust, näiteks oftalmoloogias (A-meetod "amplituud") või uurida liikuvad objektid, näiteks süda (M-meetod).
• kahemõõtmeline (B-meetod, pildi kujul) pilt, mis võimaldab visualiseerida erinevaid parenhüümiorganeid ja kardiovaskulaarsüsteemi.

Pildi saamiseks ultrahelidiagnostikas kasutatakse ultraheli, mida andur kiirgab lühikeste ultraheliimpulsside (impulss) kujul.

Impulss-ultraheli iseloomustamiseks kasutatakse täiendavaid parameetreid:

• Impulsside kordussagedust (impulsside arv, mis kiirgatakse ajaühikus – sekundis) mõõdetakse Hz ja kHz.
• Impulsi kestus (ühe impulsi kestus), mõõdetuna sekundites. ja mikrosekundeid.
• Ultraheli intensiivsus on laine võimsuse suhe piirkonda, kuhu ultraheli vool jaotub. Seda mõõdetakse vattides ruutsentimeetri kohta ja reeglina ei ületa see 0,01 W / ruutmeetri kohta.

Kaasaegsed ultraheliseadmed kasutavad kujutise saamiseks ultraheli sagedusega 2–15 MHz.

Ultraheli diagnostikas kasutatakse tavaliselt 2,5 sagedusega andureid; 3,0; 3,5; 5,0; 7,5 megahertsi. Mida madalam on ultraheli sagedus, seda suurem on selle kudedesse tungimise sügavus, ultraheli sagedusega 2,5 MHz tungib kuni 24 cm, 3-3,5 MHz - kuni 16-18 cm; 5,0 MHz - kuni 9-12 cm; 7,5 MHz kuni 4-5 cm.Südame uurimiseks kasutatakse sagedust 2,2-5 MHz, oftalmoloogias - 10-15 MHz.

Ultraheli bioloogiline mõju

ja selle ohutust patsiendile käsitletakse kirjanduses pidevalt. Ultraheli võib põhjustada bioloogiline toime mehaaniliste ja termiliste mõjude kaudu. Ultraheli signaali nõrgenemine on tingitud neeldumisest, st. energia muundamine ultra helilaine soojusesse. Kudede soojenemine suureneb koos emiteeritud ultraheli intensiivsuse ja selle sageduse suurenemisega. Mitmed autorid märgivad nn. kavitatsioon on pulseerivate mullide teke vedelikus, mis on täidetud gaasi, auru või nende seguga. Üks kavitatsiooni põhjusi võib olla ultrahelilaine.

Ultraheli rakkudele avalduva mõjuga seotud uuringud, katsed taimede ja loomadega ning epidemioloogilised uuringud on viinud Ameerika Ultraheli Instituudini järgmise väiteni:

„Patsientidel või seadmega töötavatel isikutel ei ole kunagi teatatud kinnitatud bioloogilistest mõjudest, mis on põhjustatud ultraheliga kiiritusest, mille intensiivsus on tüüpiline tänapäevastele ultraheli diagnostikaseadmetele. Kuigi on võimalik, et selliseid bioloogilisi mõjusid võidakse tulevikus tuvastada, näitavad praegused tõendid, et diagnostilise ultraheli mõistlikust kasutamisest saadav kasu patsiendile kaalub üles võimaliku riski, kui see on olemas.

Milliseid organeid ja süsteeme uuritakse ultrahelimeetodil?

• Kõhuõõne ja retroperitoneaalse ruumi parenhümaalsed elundid, sealhulgas väikese vaagna organid (embrüo ja loode).
• Kardiovaskulaarsüsteem.
• Kilpnääre ja piimanäärmed.
• Pehmed kangad.
• Vastsündinu aju.

Milliseid kriteeriume kasutatakse ultraheliuuringutes:

1. KONTUURID – selged, ühtlased, ebaühtlased.
2. EHOSTRUKTUUR:

• Vedelik;
• Poolvedel;
• Kangas - suurem või väiksem tihedus.

Ultraheli uurimismeetodid

1. KM mõiste

Ultrahelilained on keskkonna elastsed vibratsioonid, mille sagedus ületab inimesele kuuldavate helide ulatust – üle 20 kHz. Ultraheli sageduste ülempiiriks võib pidada 1 - 10 GHz. Selle piiri määravad molekulidevahelised kaugused ja seepärast sõltub see aine agregatsiooni olekust, milles ultrahelilained levivad. Need on väga läbitungivad ja läbivad kehakudesid, mis ei lase nähtavat valgust läbi. Ultrahelilained on mitteioniseeriv kiirgus ega põhjusta olulisi bioloogilisi mõjusid diagnostikas kasutatavas vahemikus. Keskmise intensiivsuse poolest ei ületa nende energia lühikeste impulsside 0,01 W/cm 2 kasutamisel. Seetõttu ei ole uuringul vastunäidustusi. Ultraheli diagnostikaprotseduur ise on lühike, valutu ja seda saab korrata mitu korda. Ultraheli paigaldamine võtab vähe ruumi, ei vaja kaitset. Seda saab kasutada nii statsionaarsete kui ambulatoorsete patsientide uurimiseks.

Seega on ultrahelimeetod meetod elundite ja kudede asukoha, kuju, suuruse, struktuuri ja liikumise ning patoloogiliste koldete kaugmääramiseks ultrahelikiirguse abil. See võimaldab registreerida isegi ebaolulisi muutusi bioloogilise söötme tiheduses. Lähiaastatel muutub see tõenäoliselt diagnostilise meditsiini peamiseks pildistamisviisiks. Selle lihtsuse, kahjutuse ja tõhususe tõttu tuleks seda enamikul juhtudel rakendada diagnostikaprotsessi varases staadiumis.

Ultraheli tekitamiseks kasutatakse seadmeid, mida nimetatakse ultraheli emitteriteks. Kõige levinumad on elektromehaanilised emitterid, mis põhinevad piesoelektrilise pöördefekti nähtusel. Piesoelektriline pöördefekt seisneb kehade mehaanilises deformatsioonis nende mõjul elektriväli. Sellise radiaatori põhiosa moodustab plaat või varras, mis on valmistatud täpselt määratletud piesoelektriliste omadustega ainest (kvarts, Rochelle'i sool, baariumtitanaadil põhinev keraamiline materjal jne). Elektroodid sadestatakse plaadi pinnale juhtivate kihtidena. Kui elektroodidele rakendatakse generaatorist vahelduv elektripinge, hakkab plaat pöördväärtuse piesoelektrilise efekti tõttu vibreerima, kiirgades vastava sagedusega mehaanilist lainet.

Mehaanilise lainekiirguse suurim mõju ilmneb siis, kui resonantstingimus on täidetud. Niisiis, 1 mm paksuste plaatide puhul tekib kvartsil resonants sagedusel 2,87 MHz, Rochelle'i soolal - 1,5 MHz ja baariumtitanaadil - 2,75 MHz.

Ultraheli vastuvõtja saab luua piesoelektrilise efekti (otse piesoelektrilise efekti) põhjal. Sel juhul toimub mehaanilise laine (ultrahelilaine) toimel kristalli deformatsioon, mis põhjustab piesoelektrilise efekti ajal vahelduva elektrivälja tekke; saab mõõta vastavat elektripinget.

Ultraheli kasutamine meditsiinis on seotud selle leviku iseärasuste ja iseloomulike omadustega. Mõelgem sellele küsimusele. Oma füüsilise olemuse poolest on ultraheli, nagu ka heli, mehaaniline (elastne) laine. Ultraheli lainepikkus on aga palju väiksem kui heli lainepikkus. Lainete difraktsioon oleneb sisuliselt lainepikkuste ja kehade mõõtmete suhtest, millel laine difrateerub. 1 m pikkune "läbipaistmatu" keha ei ole takistuseks 1,4 m pikkuse helilaine jaoks, vaid muutub takistuseks 1,4 mm pikkusele ultrahelilainele, ilmub "ultraheli vari". . See võimaldab mõnel juhul mitte arvestada ultrahelilainete difraktsiooni, pidades neid laineid murdumisel ja peegeldumisel kiirteks, sarnaselt valguskiirte murdumisele ja peegeldumisele).

USA peegeldumine kahe keskkonna piiril sõltub nende lainetakistuste suhtest. Niisiis peegeldub ultraheli hästi lihase – luuümbrise – luu piiridel, õõnesorganite pinnal jne. Seetõttu on võimalik määrata heterogeensete kandjate, õõnsuste, siseorganite jne asukohta ja suurust (USA). asukoht). Ultraheli asukohas kasutatakse nii pidevat kui ka impulsskiirgust. Esimesel juhul uuritakse seisulainet, mis tekib liidesest langevate ja peegeldunud lainete interferentsi tagajärjel. Teisel juhul jälgitakse peegeldunud impulssi ja mõõdetakse ultraheli levimisaega uuritavale objektile ja tagasi. Teades ultraheli levimise kiirust, määrake objekti sügavus.

Bioloogilise keskkonna lainetakistus (impedants) on 3000 korda suurem kui õhu lainetakistus. Seega, kui inimese kehale rakendada ultraheli kiirgajat, siis ultraheli ei tungi sisse, vaid peegeldub õhukese õhukihi tõttu emitteri ja bioloogilise objekti vahel. Õhukihi kõrvaldamiseks kaetakse ultraheli emitteri pind õlikihiga.

Ultrahelilainete levimiskiirus ja nende neeldumine sõltuvad oluliselt keskkonna olekust; See on aluseks ultraheli kasutamisele aine molekulaarsete omaduste uurimiseks. Seda tüüpi uuringud on molekulaarakustika teema.

2. Ultrahelikiirguse allikas ja vastuvõtja

Ultraheli diagnoosimine toimub ultraheliseadme abil. See on keeruline ja samal ajal üsna kaasaskantav seade, see on valmistatud statsionaarse või mobiilse seadme kujul. Ultraheli tekitamiseks kasutatakse seadmeid, mida nimetatakse ultraheli emitteriteks. Ultrahelilainete allikaks ja vastuvõtjaks (sensoriks) sellises paigalduses on antenni (helisond) asetatud piesokeraamiline plaat (kristall). See plaat on ultraheliandur. Vahelduv elektrivool muudab plaadi mõõtmeid, tekitades seeläbi ultraheli vibratsiooni. Diagnostikaks kasutatavad vibratsioonid on lühikese lainepikkusega, mis võimaldab moodustada neist kitsa kiire, mis on suunatud uuritavale kehaosale. Peegeldunud laineid tajub sama plaat ja muundatakse elektrilisteks signaalideks. Viimased suunatakse kõrgsagedusvõimendisse ning töödeldakse edasi ning esitatakse kasutajale ühemõõtmelise (kõvera kujul) või kahemõõtmelise (pildi kujul) kujutisena. Esimest nimetatakse ehhogrammiks ja teist ultraheliuuringuks (sonogramm) või ultraheliuuringuks.

Ultrahelilainete sagedus valitakse sõltuvalt uuringu eesmärgist. Sügavate struktuuride jaoks rohkem madalad sagedused ja vastupidi. Näiteks südame uurimiseks kasutatakse laineid sagedusega 2,25-5 MHz, günekoloogias 3,5-5 MHz ja silma ehhograafias 10-15 MHz. Kaasaegsetes rajatistes analüüsitakse kaja ja sonogramme standardsete programmide abil arvuti abil. Infot trükitakse välja tähestikulises ja digitaalsel kujul, võimalik salvestada videolindile, ka värviliselt.

Kõik ultraheliseadmed, välja arvatud Doppleri efektil põhinevad, töötavad impulss-kajalokatsioonirežiimis: kiirgatakse lühike impulss ja tajutakse peegeldunud signaali. Sõltuvalt uuringu eesmärkidest kasutage erinevat tüüpi andurid. Mõned neist on mõeldud keha pinnalt skaneerimiseks. Teised andurid on ühendatud endoskoopilise sondiga, neid kasutatakse intrakavitaarses uuringus, sh kombineerituna endoskoopiaga (endosonograafia). Need andurid, samuti sondid, mis on mõeldud ultraheli asukoha jaoks operatsioonilaud lubage steriliseerimine.

Vastavalt tööpõhimõttele on kõik ultraheliseadmed jagatud kahte rühma: impulsi kaja ja Doppler. Esimese rühma seadmeid kasutatakse anatoomiliste struktuuride määramiseks, nende visualiseerimiseks ja mõõtmiseks. Teise rühma seadmed võimaldavad saada kiiresti toimuvate protsesside kinemaatilisi omadusi - verevoolu veresoontes, südame kokkutõmbeid. See jaotus on aga tingimuslik. On installatsioone, mis võimaldavad üheaegselt uurida nii anatoomilisi kui ka funktsionaalseid parameetreid.

3. Ultraheliuuringu objekt

Ultrahelimeetodit saab oma kahjutuse ja lihtsuse tõttu laialdaselt kasutada rahvastiku uurimisel tervisekontrolli käigus. See on laste ja rasedate naiste uurimisel asendamatu. Kliinikus kasutatakse seda tuvastamiseks patoloogilised muutused haigetel inimestel. Aju, silma, kilpnäärme ja süljenäärmed, piimanääre, süda, neerud, rasedad naised, kelle periood on üle 20 nädala. eriväljaõpet pole vaja.

Patsienti uuritakse erineva kehaasendiga ja teistsuguse käesondi (sensori) asendiga. Sellisel juhul ei piirdu arst tavaliselt standardsete positsioonidega. Anduri asendit muutes püüab ta saada kõige täielikumat teavet elundite seisundi kohta. Nahka üle uuritava kehaosa määritakse parema kontakti saavutamiseks hästi läbilaskva ultraheliainega (vaseliin või spetsiaalne geel).

Ultraheli nõrgenemise määrab ultrahelitakistus. Selle väärtus sõltub keskkonna tihedusest ja ultrahelilaine levimiskiirusest selles. Jõudnud kahe erineva takistusega meediumi piirile, läbib nende lainete kiir muutumise: osa sellest levib edasi uues keskkonnas ja osa peegeldub. Peegelduskoefitsient sõltub kontaktis oleva kandja impedantsi erinevusest. Mida suurem on impedantsi erinevus, seda rohkem laineid peegeldub. Lisaks on peegelduse aste seotud lainete langemisnurgaga külgneval tasapinnal. Suurim peegeldus tekib siis, kui täisnurk sügis. Ultrahelilainete peaaegu täieliku peegeldumise tõttu mõne kandja piiril tuleb ultraheliuuringul tegeleda "pimedate" tsoonidega: need on õhuga täidetud kopsud, sooled (kui selles on gaase), luude taga asuvad koepiirkonnad. . Piiri peal lihaskoe ja luud peegelduvad kuni 40% lainetest ning pehmete kudede ja gaasi piiril - peaaegu 100%, kuna gaas ei juhi ultrahelilaineid.

Levinuim aastal kliiniline praktika leidsid kolm meetodit ultraheli diagnostika: ühemõõtmeline uuring (sonograafia), kahemõõtmeline uuring (skaneerimine, sonograafia) ja dopplerograafia. Kõik need põhinevad objektilt peegelduvate kajasignaalide registreerimisel.

1) Ühemõõtmeline ehograafia

Kunagi tähendas termin "sonograafia" mis tahes ultraheli, kuid sisse viimased aastad seda nimetatakse peamiselt ühemõõtmelise uurimistöö meetodiks. Sellel on kaks varianti: A-meetod ja M-meetod. A-meetodi puhul on andur fikseeritud asendis, et registreerida kajasignaal kiirguse suunas. Kajasignaalid on esitatud ühemõõtmelisena, amplituudimärkidena ajateljel. Sellest, muide, ka meetodi nimi. See pärineb Ingliskeelne sõna amplituud. Teisisõnu moodustab peegeldunud signaal indikaatoriekraanil sirgjoonel piigi kujul kujundi. Kõvera esialgne tipp vastab ultraheliimpulsi genereerimise hetkele. Korduvad piigid vastavad sisemiste anatoomiliste struktuuride kajadele. Ekraanil kuvatava signaali amplituud iseloomustab peegelduse suurust (olenevalt impedantsist) ja viivitusaeg pühkimise alguse suhtes ebahomogeensuse sügavust, st kaugust kehapinnast kudesid, mis signaali peegeldasid. Seetõttu annab ühemõõtmeline meetod teavet koekihtide vahekauguste kohta ultraheliimpulsi teel.

A-meetod on saavutanud tugeva positsiooni aju-, nägemisorgani- ja südamehaiguste diagnoosimisel. Neurokirurgia kliinikus kasutatakse seda ehhoentsefalograafia nime all ajuvatsakeste suuruse ja keskmiste dientsefaalsete struktuuride asukoha määramiseks. Mediaanstruktuuridele vastava piigi nihkumine või kadumine viitab patoloogilise fookuse olemasolule kolju sees (kasvaja, hematoom, abstsess jne). Silmahaiguste kliinikus kasutatakse struktuuri uurimiseks sama meetodit nimega "ehho-oftalmograafia". silmamuna, klaaskeha hägusus, võrkkesta irdud või soonkesta, lokaliseerimiseks võõrkeha või kasvaja orbiidil. AT kardioloogia kliinik Ehhokardiograafia hindab südame struktuuri. Kuid siin kasutavad nad mitmesuguseid A-meetodit - M-meetodit (inglise keelest motion - liikumine).

M-meetodi puhul on andur samuti fikseeritud asendis. Liikuva objekti (süda, veresoon) registreerimisel muutub kajasignaali amplituud. Kui nihutame ehogrammi iga järgneva sondeerimisimpulsiga võrra väike kogus, siis saadakse kõvera kujuline kujutis, mida nimetatakse M-ehogrammiks. Ultraheli impulsside saatmise sagedus on suur - umbes 1000 1 sekundi kohta ja impulsi kestus on väga lühike, ainult 1 μs. Seega töötab andur ainult 0,1% ajast emitterina ja 99,9% - vastuvõtuseadmena. M-meetodi põhimõte seisneb selles, et anduris tekkivad elektrivoolu impulsid edastatakse võimendamiseks ja töötlemiseks elektroonikaseadmesse ning seejärel videomonitori elektronkiiretorusse (ehhokardiograafia) või salvestussüsteemi - salvestisse. ( ehhokardiograafia).

2) Ultraheli skaneerimine (sonograafia)

Ultraheli skaneerimine annab elunditest kahemõõtmelise pildi. Seda meetodit tuntakse ka kui B-meetodit (inglise keelest bright -brightness). Meetodi olemus on ultrahelikiire liigutamine üle keha pinna uuringu ajal. See tagab signaalide samaaegse või järjestikuse registreerimise objekti paljudest punktidest. Saadud signaalide seeriat kasutatakse kujutise moodustamiseks. See kuvatakse indikaatoriekraanil ja seda saab salvestada polaroidpaberile või -kilele. Seda pilti saab uurida silmaga või seda saab matemaatiliselt töödelda, määrates kindlaks uuritava elundi mõõtmed: pindala, ümbermõõt, pind ja maht.

Kell ultraheli skaneerimine iga helendav täpi heledus indikaatorekraanil sõltub otseselt kajasignaali intensiivsusest. Tugev kaja põhjustab ekraanil ereda valguse laigu ja nõrgad signaalid erinevaid halli toone kuni mustani ("halliskaala" süsteem). Sellise indikaatoriga seadmetes näevad kivid erkvalged välja ja vedelikku sisaldavad moodustised mustana.

Enamik ultraheliseadmeid võimaldab skaneerida suhteliselt suure läbimõõduga ja suure kaadrisagedusega sekundis, kui ultrahelikiire liikumisaeg on palju lühem kui siseorganite liikumisperiood. See võimaldab elundite liikumist (südame kokkutõmbed ja lõdvestused, elundite hingamisliigutused jne) otse jälgida indikaatorekraanil. Väidetavalt viiakse sellised uuringud läbi reaalajas ("reaalajas" uuring).

Kõige olulisem element ultraheli skanner, mis pakub reaalajas töörežiimi, on vahepealne digitaalne mäluplokk. Selles muudetakse ultrahelipilt digitaalseks ja koguneb andurilt signaalide vastuvõtmisel. Samal ajal loeb pilt spetsiaalse seadmega mälust ja esitatakse vajaliku kiirusega teleriekraanil. Vahemälul on teine ​​eesmärk. Tänu temale on pildil halltoonides iseloom, sama mis röntgenpildil. Aga astmete vahemik halli värvi röntgenpildil ei ületa 15-20 ja ultraheliseadmes jõuab see 64 tasemeni. Vahemälu võimaldab teil peatada liikuva organi kujutise, st teha "külmkaadri" ja seda teleriekraanil hoolikalt uurida. Vajadusel saab selle pildi jäädvustada filmile või polaroidpaberile. Oreli liigutusi saab salvestada magnetkandjale – kettale või lindile.

3) Dopplerograafia

Dopplerograafia on üks elegantsemaid instrumentaaltehnikaid. See põhineb Doppleri põhimõttel. See ütleb, et liikuvalt objektilt peegelduva kaja sagedus erineb väljastatava signaali sagedusest. Ultrahelilainete allikaks, nagu iga ultraheliseadme puhul, on ultraheliandur. See on liikumatu ja moodustab kitsa lainekiire, mis on suunatud uuritavale elundile. Kui see elund vaatlusprotsessi ajal liigub, siis muundurisse tagasi pöörduvate ultrahelilainete sagedus erineb primaarsete lainete sagedusest. Kui objekt liigub statsionaarse anduri poole, siis kohtab see sama aja jooksul rohkem ultrahelilaineid. Kui objekt liigub sensorist eemale, on laineid vähem.

Dopplerograafia on diagnostiline ultraheli meetod, mis põhineb Doppleri efektil. Doppleri efekt on sensori poolt tajutavate ultrahelilainete sageduse muutus, mis tekib uuritava objekti liikumise tõttu anduri suhtes.

Doppleri uuringuid on kahte tüüpi - pidev ja impulss. Esimeses genereerib ultrahelilaineid pidevalt üks piesokristalliline element ja peegeldunud lainete registreerimist teostab teine. Seadme elektroonikaplokis võrreldakse ultraheli vibratsiooni kahte sagedust: patsiendile suunatud ja temalt peegelduvat. Nende võnkumiste sageduse nihet kasutatakse anatoomiliste struktuuride liikumiskiiruse hindamiseks. Sagedusnihke analüüsi saab teha akustiliselt või salvestite abil.

Pidev Doppleri sonograafia on lihtne ja taskukohane uurimismeetod. See on kõige tõhusam kõrge verevoolu korral, mis esineb näiteks vasokonstriktsiooni piirkondades. Sellel meetodil on aga märkimisväärne puudus. Peegeldunud signaali sageduse muutus ei tulene mitte ainult vere liikumisest uuritavas veresoones, vaid ka muudest liikuvatest struktuuridest, mis tekivad langeva ultrahelilaine teel. Seega määratakse pideva Doppleri sonograafiaga nende objektide kogu liikumiskiirus.

Pulssdopplerograafia on sellest puudusest vaba. See võimaldab teil mõõta kiirust arsti poolt antud reguleeritava helitugevuse ala. Selle mahu mõõtmed on väikesed - vaid mõne millimeetri läbimõõduga ja selle asukoha saab arst vastavalt uuringu konkreetsele ülesandele meelevaldselt määrata. Mõnes seadmes saab verevoolu kiirust määrata samaaegselt mitmes kontrollmahus - kuni 10. Selline teave peegeldab täielikku pilti verevoolust patsiendi keha uuritavas piirkonnas. Muide, juhime tähelepanu sellele, et verevoolu kiiruse uurimist nimetatakse mõnikord ultraheli fluoromeetriaks.

Impulss-Doppleri uuringu tulemusi saab arstile esitada kolmel viisil: verevoolu kiiruse kvantitatiivsete näitajatena, kõveratena ja kuuldavalt, st helisignaalidena heliväljundis. Heliväljund võimaldab kõrva järgi eristada homogeenset, korrapärast, laminaarset verevoolu ja keeriselist turbulentset verevoolu patoloogiliselt muutunud veresoones. Paberile kirjutades iseloomustab laminaarset verevoolu õhuke kõver, pöörisvoolu aga laia ja ebahomogeense kõverana.

Suurimad võimalused on reaalajas kahemõõtmelise dopplerograafia installatsioonid. Need võimaldavad rakendada spetsiaalset tehnikat, mida nimetatakse angiodinograafiaks. Nendes seadmetes saavutatakse keeruliste elektrooniliste transformatsioonide abil verevoolu visualiseerimine veresoontes ja südamekambrites. Sel juhul on anduri suunas liikuv veri punaseks värvitud ja andurist - sinine. Värvuse intensiivsus suureneb koos verevoolu kiiruse suurenemisega. Kahemõõtmelisi skanogramme, mis on tähistatud (kodeeritud) värviga, nimetatakse angiodinogrammideks.

Dopplerograafiat kasutatakse kliinikus veresoonte kuju, kontuuride ja luumenite uurimiseks. Soone kiuline sein peegeldab hästi ultrahelilaineid ja on seetõttu sonogrammidel selgelt nähtav. See võimaldab tuvastada veresoonte ahenemist ja tromboosi, üksikuid aterosklerootilisi naastud nendes, verevoolu häireid ja määrata tagatisvereringe seisundit.

Viimastel aastatel on eriti oluline sonograafia ja Doppleri sonograafia (nn duplekssonograafia) kombineerimine. Sellega saadakse nii veresoonte kujutis (anatoomiline teave) kui ka nende verevoolu kõvera kirje (füsioloogiline teave). Erinevate veresoonte oklusiivsete kahjustuste diagnoosimiseks on võimalik teha otsene mitteinvasiivne uuring, hinnates samaaegselt nende verevoolu. Sel viisil jälgitakse platsenta verevoolu, südame kokkutõmbeid lootel, verevoolu suunda südamekambrites, määratakse verevoolu vastupidine käik portaalveeni süsteemis, arvutatakse veresoonte stenoosi aste, jne.

Ultraheli protseduur (ultraheli), sonograafia- inimese või looma keha mitteinvasiivne uurimine ultrahelilainete abil.

Entsüklopeediline YouTube

1 / 5

✪ Ultraheli

✪ Eesnäärme ultraheliuuring (struktuurimuutuste ehosemiootika).

✪ Täitmise järjekord: sapipõie ultraheliuuring, 1. osa – tutvustus

✪ kõhuõõne ultraheliuuring - aordi uuring peale konkreetne näide

✪ Sonograafiline anatoomia ja maksauuringu tehnika

Subtiitrid

Füüsilised alused

Jõudnud kahe erineva akustilise takistusega meediumi piirile, läbib ultrahelilainete kiir olulisi muutusi: üks osa sellest levib edasi uues keskkonnas, neeldudes ühel või teisel määral, teine ​​peegeldub. Peegelduskoefitsient sõltub külgnevate kudede akustilise impedantsi väärtuste erinevusest: mida suurem on see erinevus, seda suurem on peegeldus ja loomulikult seda suurem on salvestatud signaali intensiivsus, mis tähendab, et seda heledam ja heledam see välja näeb. seadme ekraanil. Täielik reflektor on piir kudede ja õhu vahel.

Teostuse kõige lihtsamas versioonis võimaldab meetod liideselt peegelduva laine läbimise aja alusel hinnata kaugust kahe keha tiheduse piirini. Keerukamad uurimismeetodid (näiteks Doppleri efektil põhinevad) võimaldavad määrata tihedusliidese liikumiskiirust, aga ka liidese moodustavate tiheduste erinevust.

Ultraheli vibratsioonid levimise ajal järgivad geomeetrilise optika seadusi. Homogeenses keskkonnas levivad nad sirgjooneliselt ja ühtlase kiirusega. Piiri peal erinevaid keskkondi ebavõrdse akustilise tihedusega osa kiirtest peegeldub ja osa murdub, jätkates oma sirgjoonelist levimist. Mida suurem on piirkeskkonna akustilise tiheduse erinevuse gradient, seda suurem osa ultraheli vibratsioonist peegeldub. Kuna 99,99% vibratsioonist peegeldub ultraheli õhust nahale ülemineku piiril, siis on patsiendi ultraheliskaneerimisel vaja nahapinda määrida vesipõhise tarretisega, mis toimib üleminekukeskkonnana. Peegeldus sõltub kiire langemisnurgast (suurim ristisuunas) ja ultraheli vibratsiooni sagedusest (rohkem kõrgsagedus suurem osa sellest kajastub.

Kõhuõõne ja retroperitoneaalse ruumi organite, samuti väikese vaagna õõnsuse uurimisel kasutatakse sagedust 2,5 - 3,5 MHz, kilpnäärme uurimisel sagedust 7,5 MHz.

Diagnostikas pakub erilist huvi Doppleri efekti kasutamine. Efekti olemus on heli sageduse muutmine heli allika ja vastuvõtja suhtelise liikumise tõttu. Kui heli peegeldub liikuvalt objektilt, muutub peegeldunud signaali sagedus (tekib sageduse nihe).

Kui esmane ja peegeldunud signaal on üksteise peale asetatud, tekivad löögid, mida kuuleb kõrvaklappide või valjuhääldi abil.

Ultraheli diagnostikasüsteemi komponendid

Ultraheli laine generaator

Ultrahelilainete generaator on andur, mis täidab samaaegselt peegeldunud kajasignaalide vastuvõtja rolli. Generaator töötab impulssrežiimis, saates umbes 1000 impulssi sekundis. Ultrahelilainete genereerimise vahelisel ajal püüab piesoelektriline andur peegeldunud signaale.

ultraheli andur

Detektorina või muundurina kasutatakse keerukat andurit, mis koosneb mitmesajast väikesest samas režiimis töötavast piesoelektrilisest muundurist. Sensorisse on sisse ehitatud teravustamisobjektiiv, mis võimaldab luua fookuse teatud sügavusel.

Andurite tüübid

Kõik ultraheli andurid jagatud mehaaniliseks ja elektrooniliseks. Mehaanilisel skaneerimisel toimub emitteri liikumise tõttu (see kas pöörleb või kõigub). Elektrooniliselt toimub skaneerimine elektrooniliselt. Mehaaniliste andurite puudusteks on müra, emitteri liikumisest tekkiv vibratsioon, samuti madal eraldusvõime. Mehaanilised andurid on vananenud ja neid ei kasutata tänapäevastes skannerides. Kasutatakse kolme tüüpi ultraheliskaneerimist: lineaarne (paralleelne), kumer ja sektor. Sellest lähtuvalt nimetatakse ultraheliseadmete andureid või andureid lineaarseteks, kumerateks ja sektoriteks. Anduri valik igaks uuringuks viiakse läbi, võttes arvesse elundi asukoha sügavust ja olemust.

Lineaarsed andurid

Kliinilises praktikas kasutatakse tehnikat kahes suunas.

Dünaamiline ehokontrastne angiograafia

Verevoolu visualiseerimine on oluliselt paranenud, eriti väikestes sügaval asuvates madala verevoolukiirusega veresoontes; suurendab oluliselt värvivoolu ja ED tundlikkust; tagatakse võimalus jälgida kõiki veresoonte kontrastimise faase reaalajas; suurendab veresoonte stenootiliste kahjustuste hindamise täpsust.

Kudede kaja kontrast

Seda tagab kajakontrastainete kaasamise selektiivsus teatud elundite struktuuri. Ehokontrasti määr, kiirus ja akumuleerumine normaalsetes ja patoloogilistes kudedes on erinevad. Võimalik on hinnata elundite perfusiooni, parandada normaalse ja haige koe kontrasti, mis aitab kaasa erinevate haiguste, eriti pahaloomuliste kasvajate diagnoosimise täpsuse suurenemisele.

Rakendus meditsiinis

Ehhoentsefalograafia

Ehhoentsefalograafia, nagu dopplerograafia, esineb kahes tehnilisi lahendusi: A-režiim (ei peeta rangelt ultraheliuuringuks, vaid tehakse osana funktsionaalne diagnostika) ja B-režiim, mis said mitteametlik nimi"neurosonograafia". Kuna ultraheli ei suuda tõhusalt tungida luukoesse, sh koljuluudesse, tehakse neurosonograafiat peamiselt imikutel läbi suure fontaneli) ja seda ei kasutata täiskasvanute aju diagnoosimiseks. Siiski on juba välja töötatud materjalid, mis aitavad ultrahelil tungida keha luudesse.

Ultraheli kasutamine diagnoosimiseks tõsine kahju pea võimaldab kirurgil määrata hemorraagiate asukohta. Kaasaskantava sondi kasutamisel saab aju keskjoone asukoha kindlaks teha umbes ühe minutiga. Sellise sondi tööpõhimõte põhineb ultraheli kaja registreerimisel poolkera liidesest.

Oftalmoloogia

Samuti on sarnaselt ehhoentsefalograafiaga kaks tehnilist lahendust (erinevad seadmed): A-režiim (tavaliselt ei loeta ultraheliks) ja B-režiim.

Ultraheli sonde kasutatakse silma suuruse mõõtmiseks ja läätse asukoha määramiseks.

Sisehaigused

Ultraheli mängib oluline roll siseorganite haiguste diagnoosimisel, näiteks:

• kõhuõõs ja retroperitoneum
  • sapipõie ja sapiteed
• vaagnaelundid

Tänu suhteliselt madalale hinnale ja kõrgele kättesaadavusele on ultraheli laialdaselt kasutatav meetod patsiendi uurimisel ja võimaldab piisavalt diagnoosida. suur hulk haigused nagu onkoloogilised haigused, krooniline hajusad muutused elundites (difuussed muutused maksas ja kõhunäärmes, neerudes ja neeruparenhüümis, eesnäärmes, kivide esinemine sapipõies, neerudes, siseorganite anomaaliate esinemine, vedeliku moodustised organites.

Alusel füüsilised omadused kõiki elundeid ei saa usaldusväärselt uurida ultraheli meetod nt õõnsad elundid seedetrakti raske uurida nende gaasisisalduse tõttu. Siiski saab märkide tuvastamiseks kasutada ultraheli soolesulgus ja kaudsed märgid liimimisprotsess. Ultraheli abil on võimalik tuvastada vaba vedeliku olemasolu kõhuõõnes, kui seda on piisavalt, mis võib mängida otsustavat rolli sisse meditsiiniline taktika mitmeid terapeutilisi ja kirurgilised haigused ja vigastused.

Maks

Maksa ultraheliuuring on üsna informatiivne. Arst hindab maksa suurust, selle struktuuri ja homogeensust, fokaalsete muutuste olemasolu, samuti verevoolu seisundit. Ultraheli võimaldab piisavalt kõrge tundlikkus ja spetsiifilisus, et tuvastada nii difuussed muutused maksas (rasvhepatoos, krooniline hepatiit ja tsirroos) ja fokaalsed (vedelikud ja kasvajamoodustised). Kindlasti lisage, et nii maksa kui ka teiste organite uuringu ultraheli leide tuleb hinnata ainult koos kliiniliste, anamnestiliste andmetega, samuti täiendavate uuringute andmetega.

Sapipõis ja sapijuhad

Lisaks maksale endale hinnatakse sapipõie ja sapiteede seisundit - uuritakse nende mõõtmeid, seina paksust, läbilaskvust, kivide olemasolu, ümbritsevate kudede seisukorda. Ultraheli võimaldab enamikul juhtudel määrata kivide olemasolu sapipõie õõnes.

Pankreas

Loote diagnostilist ultraheli peetakse üldiselt ka ohutu meetod kasutamiseks raseduse ajal. See diagnostiline protseduur tuleks kasutada ainult siis, kui need on mõjuvad meditsiinilised näidustused, sellise miinimumiga võimalik aeg kokkupuude ultraheliga, mis võimaldab teil saada vajalikku diagnostilist teavet, st vastavalt minimaalse lubatud või ALARA põhimõttele.

Maailma Terviseorganisatsiooni 1998. aasta aruanne 875 toetab seisukohta, et ultraheli on kahjutu. Vaatamata andmete puudumisele ultraheli kahjustamise kohta lootele, peab Toidu- ja Ravimiamet (USA) ultraheliaparatuuri reklaamimist, müüki või rentimist “loote mäluvideo” loomiseks kui meditsiiniseadmete väärkasutust, omavolilist kasutamist.

Ultraheli diagnostika aparaat

Ultraheli diagnostikaaparaat (USA skanner) on seade, mis on loodud teabe saamiseks inimese ja looma elundite ja kudede asukoha, kuju, suuruse, struktuuri, verevarustuse kohta.

Vormiteguri järgi saab ultraheliskannereid jagada statsionaarseteks ja teisaldatavateks (portatiivseteks), 2010. aastate keskpaigaks levisid laialt nutitelefonidel ja tahvelarvutitel põhinevad mobiilsed ultraheliskannerid.

Ultraheliseadmete vananenud klassifikatsioon

Sõltuvalt sellest, funktsionaalne eesmärk seadmed jagunevad järgmisteks põhitüüpideks:

• ETS - ehhotomoskoobid (peamiselt loote, kõhuõõneorganite ja väikese vaagna uurimiseks mõeldud seadmed);
• EKS - ehhokardioskoobid (südame uurimiseks mõeldud seadmed);
• EES - ehhoentseloskoobid (aju uurimiseks mõeldud seadmed);
• EOS – ehho-oftalmoskoobid (silma uurimiseks mõeldud seadmed).

Sõltuvalt diagnostikateabe saamise ajast jagatakse seadmed järgmistesse rühmadesse:

• C - staatiline;
• D - dünaamiline;
• K - kombineeritud.

Seadmete klassifikatsioonid

Ametlikult saab ultraheliseadmeid jagada teatud skaneerimisrežiimide, mõõtmisprogrammide (paketid, näiteks kardiopakett - ehhokardiograafiliste mõõtmiste programm), suure tihedusega andurite (andurid suur kogus piesoelektrilised elemendid, kanalid ja vastavalt ka suurem põikiresolutsioon), lisavõimalused (3D, 4D, 5D, elastograafia ja teised).

Mõiste "ultraheli" võib kitsas tähenduses tähendada uuringut B-režiimis, eriti Venemaal on see standardiseeritud ja A-režiimis uuringut ei peeta ultraheliks. Vana põlvkonna B-režiimita seadmeid peetakse vananenuks, kuid neid kasutatakse endiselt funktsionaalse diagnostika osana.

Ultraheliseadmete kaubanduslikul klassifikatsioonil ei ole põhimõtteliselt selgeid kriteeriume ja tootjad ja nende edasimüüjate võrgud määravad selle iseseisvalt, iseloomulikud seadmete klassid on:

• Algklass (B-režiim)
• Keskklass (CDC)
• Kõrgklass
• Premium klass
• Ekspertklass

Mõisted, mõisted, lühendid

• Täiustatud 3D- kolmemõõtmelise rekonstrueerimise täiustatud programm.
• ATO- automaatne pildi optimeerimine, optimeerib pildikvaliteeti ühe nupuvajutusega.
• b-vool- verevoolu visualiseerimine otse B-režiimis ilma Doppleri meetodeid kasutamata.
• Kodeeritud kontrastsusega pildistamise valik- kodeeritud kontrastse kujutise režiim, mida kasutatakse kontrastainetega uurimisel.
• koodi skannimine- tehnoloogia nõrkade kajade võimendamiseks ja soovimatute sageduste (müra, artefaktid) summutamiseks, luues edastamisel kodeeritud impulsside jada koos võimalusega neid vastuvõtmisel programmeeritava digitaalse dekooderi abil dekodeerida. See tehnoloogia pakub uute skannimisrežiimidega võrratut pildikvaliteeti ja täiustatud diagnostilist kvaliteeti.
• Värviline doppler (CFM või CFA)- värviline doppler (Color Doppler) - huvipakkuva piirkonna verevoolu olemuse valik ehhogrammil värvi järgi (värvikaardistamine). Verevool andurisse on tavaliselt kaardistatud punasega, andurilt sinisega. Turbulentne verevool on kaardistatud sinise-rohelise-kollasena. Värvi doppleri kasutatakse verevoolu uurimiseks veresoontes, ehhokardiograafias. Tehnoloogia muud nimetused on värvilise Doppleri kaardistamine (CFM), värvivoo kaardistamine (CFM) ja värvivoolu angiograafia (CFA). Tavaliselt leitakse värvilise Doppleri abil anduri asendit muutes huvipakkuv ala (soon), seejärel kasutatakse kvantitatiivseks hindamiseks impulss-Doppleri. Värvi ja võimsusega Doppler aitab tsüstidel ja kasvajatel eristada, sest tsüsti sisemuses puuduvad veresooned ja seetõttu ei saa kunagi olla värvi lookusi.
• DICOM- võimalus edastada "tooreid" andmeid üle võrgu serverites ja tööjaamades salvestamiseks, printimiseks ja edasiseks analüüsiks.
• Lihtne 3D- pinna kolmemõõtmelise rekonstrueerimise režiim koos võimalusega määrata läbipaistvuse taset.
• M-režiim (M-režiim)- ühemõõtmeline ultraheliskaneerimise režiim (ajalooliselt esimene ultrahelirežiim), mis uurib anatoomilised struktuurid ajalises baasis, praegu kasutatakse ehhokardiograafias. M-režiimi kasutatakse südame suuruse ja kontraktiilse funktsiooni, klapiaparaadi töö hindamiseks. Seda režiimi kasutades saate arvutada vasaku ja parema vatsakese kontraktiilsust, hinnata nende seinte kineetikat.
• MPEGvue- kiire juurdepääs salvestatud digitaalsetele andmetele ning lihtsustatud protseduur piltide ja videoklippide ülekandmiseks standardvormingus CD-le, et neid hiljem arvutis vaadata ja analüüsida.
• võimsuse doppler- Power Doppler - madala kiirusega verevoolu kvalitatiivne hinnang, mida kasutatakse võrgu uurimisel väikesed laevad (kilpnääre, neerud, munasarjad), veenid (maks, munandid) jne Verevoolu suhtes tundlikum kui värviline Doppler. Ehogrammil kuvatakse see tavaliselt oranži paletina, heledamad toonid näitavad suuremat verevoolu kiirust. Peamine puudus- teabe puudumine verevoolu suuna kohta. Võimsus-Doppleri kasutamine kolmemõõtmelises režiimis võimaldab hinnata verevoolu ruumilist struktuuri skaneeritavas piirkonnas. Ehhokardiograafias kasutatakse Power Doppleri harva, mõnikord kasutatakse seda koos kontrastainetega müokardi perfusiooni uurimiseks. Värvi ja võimsusega Doppler aitab tsüstidel ja kasvajatel eristada, sest tsüsti sisemuses puuduvad veresooned ja seetõttu ei saa kunagi olla värvi lookusi.
• tark stress- stressi-kaja uuringute laiendatud võimalused. Kvantitatiivne analüüs ja võimalus salvestada kõik skaneerimissätted uuringu iga etapi jaoks, kui pildistatakse südame erinevaid segmente.
• Kudede harmooniline kujutis (THI)- tehnoloogia siseorganite vibratsiooni harmoonilise komponendi isoleerimiseks, mis on põhjustatud ultraheli põhiimpulsi läbimisest läbi keha. Kasulikuks peetakse signaali, mis saadakse peegeldunud signaalist põhikomponendi lahutamisel. 2. harmoonilist on soovitav kasutada ultraheli skaneerimisel läbi kudede, mis neelavad intensiivselt 1. (baas) harmoonilist. Tehnoloogia hõlmab lairibaandurite ja vastuvõtutee kasutamist ülitundlikkus, parandab ülekaaluliste patsientide pildikvaliteeti, lineaarset ja kontrastset eraldusvõimet. * Kudede sünkroniseerimise kujutis (TSI)- spetsiaalne tööriist südame talitlushäirete diagnoosimiseks ja hindamiseks.
• Kudede kiiruse kuvamine, Kudede Doppleri kujutis (TDI)- kudede doppler - kudede liikumise kaardistamine, mida kasutatakse TSD ja TTsDK režiimides (koe spektraal- ja värvidoppler) ehhokardiograafias müokardi kontraktiilsuse hindamiseks. Uurides vasaku ja parema vatsakese seinte liikumissuundi koe Doppleri süstolis ja diastolis, on võimalik tuvastada kohaliku kontraktiilsuse kahjustuse varjatud tsoone.
• TruAccess- lähenemine pildistamisele, mis põhineb võimel pääseda juurde ultraheli "tooretele" andmetele.
• TruSpeed- ainulaadne tarkvara- ja riistvarakomponentide komplekt ultraheliandmete töötlemiseks, mis tagab ideaalse pildikvaliteedi ja suurim kiirus andmetöötlus kõigis skannimisrežiimides.
• Virtuaalne kumer- laiendatud kumer kujutis lineaarsete ja sektorandurite kasutamisel.
• VScan- müokardi liikumise visualiseerimine ja kvantifitseerimine.
• Pulse Doppler (PW, HFPW)- Verevoolu kvantifitseerimiseks veresoontes kasutatakse impulssdoppleri (impulsslaine või PW). Vertikaalne ajabaas näitab voolukiirust uuritavas punktis. Anduri poole liikuvad vood kuvatakse baasjoone kohal, vastupidine vool (andurist) allpool. maksimum kiirus vooluhulk sõltub skaneerimise sügavusest, impulsi sagedusest ja on piiranguga (südamediagnostika puhul ca 2,5 m/s). Kõrgsageduslik impulss-Doppler (HFPW - kõrgsageduslik impulsslaine) võimaldab registreerida suurema kiirusega voolukiirusi, kuid sellel on ka piirang, mis on seotud Doppleri spektri moonutamisega.
• Püsilaine Doppler- Continuous Wave Doppleri (CW) kasutatakse verevoolu kvantifitseerimiseks suure kiirusega veresoontes. Meetodi puuduseks on see, et voolud registreeritakse kogu skaneerimissügavuse ulatuses. Ehhokardiograafias on konstantse laine Doppleri abil võimalik arvutada rõhku südameõõnsustes ja peamistes veresoontes ühes või teises faasis südame tsükkel, arvutage stenoosi olulisuse aste jne. Põhiline CW võrrand on Bernoulli võrrand, mis võimaldab teil arvutada rõhu erinevust või rõhu gradienti. Võrrandi abil saate mõõta kambrite vahelist rõhuerinevust normis ja patoloogilise, suure kiirusega verevoolu juuresolekul.