Ultrahang (szonográfia) megmagyarázva

Szonográfia (szinonimák: ultrahang, echográfia) diagnosztikai eljárás, amelyet a radiológia szinte bármilyen szerv keresztmetszeti képének elkészítéséhez bármilyen szeletben. A szonogram generálása úgy működik, hogy nagyfrekvenciás hanghullámokat bocsát ki a test felületén, amelyeket a vizsgálandó szövet tükröz. Bár a szonográfiai vizsgálat radiológiai eljárás, ennek döntő többségét más tudományterületek orvosai végzik. A szonográfia alkalmazása gyakran az első diagnosztikai eljárás a beteg kivizsgálásakor, de alkalmazható például a különböző betegségek lefolyásának nyomon követésére vagy a prenatális ellátásban is. A szonográfia széles körű használatának oka a hagyományoshoz képest viszonylag alacsony károsodás kockázata Röntgen vizsgálatok. A szonográfia első orvosi alkalmazását Karl Dussik amerikai neurológus végezte 1942-ben. A szonográfia alapgondolata az első világháborúból származott, amikor ultrahang hullámokat használtak tengeralattjárók felkutatására.

Az eljárás

A szonográfia elve egy 1 MHz és 20 MHz közötti hangsugárzáson alapul, amelyet nagyszámú kristályelem generál a ultrahang érzékelje a piezoelektromos hatást (elektromos feszültség előfordulása szilárd anyagon, ha rugalmasan deformálódik). Ezek a kristályok közvetlenül a jelátalakító mellett helyezkednek el (a jelátalakító érintkezési felülete). A hangvonalakat a jelátalakító kristályai hozzák létre. A sűrűség a hangvonalak meghatározza a létrehozott szonogram felbontóképességét. Ennek következtében a hanghullámok kötegelve és fókuszálva vannak, így a létrehozott kép hűebb a képhez. Miután a generált hanghullámokat kibocsájtotta a jelátalakító, a test különböző szövetszerkezeteivel találkoznak, amelyekből visszatükröződnek. Ez energiacsökkenést okoz a szövetben, amely annál erősebb, minél magasabb a hullámok frekvenciatartománya. A nagy frekvenciatartományban megnövekedett energiaveszteség következtében az ultrahanghullámok behatolási mélysége csökken a szövetben. A jelátalakítók által generált frekvencia azonban nem csökkenthető önkényesen, mivel a magasabb frekvenciák rövidebb hullámhosszúsághoz kapcsolódnak, és így jobb felbontóképességgel rendelkeznek. Amikor a létrehozott hanghullám a szövetszerkezetbe ütközik, a hanghullám reflexiója közvetlenül függ a szövet tulajdonságaitól. Mindegyik típusú szövet különböző számú fényvisszaverő szerkezettel rendelkezik sűrűség és számát. Bár a reflexiók minden olyan szövetnél bekövetkeznek, amelyre ultrahanghullámok hatnak, mégis lehetséges, hogy nem minden visszavert hanghullám eredményez elég erős visszaszórási jelet a sonogramon. Ha a visszaverődés a szövetnél történik, akkor a hanghullámok részben visszakerülnek az átalakítóba, ahol a kristályelemek befogadják őket. A beérkezett információkat most egy sugárformátorral dolgozzák fel (módszer a hangforrások felkutatására), és elektromos impulzusként továbbítják őket digitalizálás céljából. A digitalizálást egy vevő végzi, és ezt követően a szonogramok láthatóvá válnak a monitoron. Az ultrahangos hullámok terjedése szempontjából döntő fontosságú az impedancia. Az impedancia olyan jelenséget képvisel, amely aggodalomra ad okot az összes hanghullám terjedése során, és leírja az ellenállást, amely ellenzi a hullámok terjedését. Az impedancia jelenség csökkentése érdekében egy speciális gélt használnak a szonográfiai vizsgálat során, amely megakadályozza, hogy a hangot a jelátalakító és a test felülete közötti légtér visszaverje. A következő rendszereket használják a vett ultrahanghullámok megjelenítésére és a kép rekonstrukciójára:

  • A-módú módszer (szinonima: amplitúdó-modulált módszer): ebben a módszerben, amely technikailag egyszerű módszer az echo jelek leképezésére, a képalkotó funkció az egyes ultrahanghullámok amplitúdó-elmozdulásán alapul. Miután a szövet visszaverte és szétszórta a hanghullámokat, a visszatérő visszhangok a jelátalakítóra hatnak, és sorba kapcsolt amplitúdóként jelennek meg. Az A-módú folyamat használatának jelzésére számít például a minőségellenőrzés. ban,-ben hegesztés varrat technológia.
  • B módú módszer (szinonima: fényerő-mód módszer): Az amplitúdó-modulált módszerrel ellentétben ez a módszer kétdimenziós metszetet készít, amelyben a különböző szöveti struktúrák lehatárolását különböző fényerő-szintekkel érik el. Ebben a módszerben a visszatérő ultrahanghullámok intenzitása szürke színben kódolja a képet. A visszhang intenzitásától függően az egyes pixeleket különböző sűrűségű elektronikusan dolgozzák fel. A B módú módszer segítségével lehetőség van az egyes szonogramok animált képsorként történő futtatására, így a módszer valós idejű módszerként is emlegethető. Ez a kétdimenziós valós idejű eljárás összekapcsolható más eljárásokkal, például az M-móddal vagy a Doppler-szonográfiai vizsgálattal. A szkenneléshez szükséges átalakító alakját konvex alakú szkenner végzi.
  • M-mód módszer (szinonima: mozgásmód): ez a módszer előre meghatározott mozgásszekvenciák rögzítésére, például a teljes funkció rögzítéséhez szív vagy egyetlen szelep. A beolvasást egy kör alakú vektor leolvasóval végezzük, amelyből a gerendák különböző irányokban terjedhetnek.
  • Doppler-szonográfiai eljárások (lásd alább Doppler-szonográfia/Bevezetés).
  • Többdimenziós alkalmazások: A háromdimenziós és a négydimenziós szonográfiai vizsgálatot az elmúlt években kiegészítő eljárásokként vezették be. A 3D eljárás segítségével lehetőség van térbeli képek készítésére. A 4D eljárás lehetőséget kínál egy dinamikus funkcionális vizsgálat elvégzésére egy másik sík képalkotásával, például a 3D eljárással.

A többdimenziós szonográfia területén végzett további fejlesztések mellett különösen a digitális jelfeldolgozás terén történt további fejlesztés. Különösen az ultrahangberendezések processzorainak megnövekedett számítási teljesítménye révén vált lehetővé a környezeti zaj precíz elkülönítése az előzőleg generált hanghullámoktól, így javítható a képfelbontás. Ezenkívül optimalizálták a kontrasztanyagok ultrahangvizsgálatra való alkalmazását, amelynek eredményeként a szonográfiai érvizsgálat pontosabbá vált. A kontrasztanyaggal fokozott ultrahang (CEUS) nélkülözhetetlenné vált a rosszindulatú betegségek kezelésében. Az eljárás a többi képalkotó technikánál nagyobb biztonsággal érzékeli, hogy a daganat jóindulatú vagy rosszindulatú-e. Ez különösen igaz olyan szilárd szervekre, mint a máj, vese és hasnyálmirigy. Alatt kemoterápiás kezelés, immunterápia vagy sugárkezelés, A CEUS használható annak felderítésére, hogy a terápia csökkentette vagy teljesen megszüntette a tumor perfúzióját. Így az eljárás arra is használható terápia kontroll és kezdeti terápia ellenőrzés.Kontrasztos szonográfia az elsődleges eljárás azoknak a daganatos betegeknek, akiknél vese a funkció korlátozott, a pacemaker megakadályozza a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) alkalmazását, kerülni kell a sugárterhelést, vagy an jód allergia jelen van. A szonográfiai vizsgálat előnyei a következők:

  • Ez egy alacsony kockázatú és általánosan használt, nagyon magas színvonalú eljárás, amely nem igényli a veszélyes sugárzásnak való kitettséget Egészség.

A szonográfiai vizsgálat hátrányai a következők:

  • Mivel ez egy nagyon összetett eljárás, tanulás nehéznek tartják az orvos számára. Ennek köszönhetően a tárgyilagosság eljárás alacsonynak tekinthető.
  • Ezenkívül az eljárás felbontása alacsonyabb, mint például számítógépes tomográfia.

Az alábbiakban bemutatjuk többek között a következő ultrahangalkalmazásokat: