Pojasnjeno ultrazvoka (sonografija)

Sonografija (sopomenke: ultrazvok, ehografija) je diagnostični postopek, ki se uporablja v radiologija ustvariti slike preseka skoraj vseh organov v kateri koli rezini. Generacija sonograma deluje tako, da na površino telesa oddaja visokofrekvenčne zvočne valove, ki jih odseva tkivo, ki ga je treba pregledati. Čeprav je sonografski pregled radiološki postopek, ga v večini opravijo zdravniki v drugih disciplinah. Uporaba ultrazvoka je pogosto prvi diagnostični postopek pri pregledu bolnika, lahko pa ga uporabljamo tudi na primer za spremljanje poteka različnih bolezni ali v predporodni oskrbi. Razlog za široko uporabo sonografije je relativno nizko tveganje za poškodbe v primerjavi s konvencionalnimi Rentgen izpiti. Prvo medicinsko uporabo sonografije je opravil ameriški nevrolog Karl Dussik leta 1942. Osnovna ideja sonografije je izvirala iz XNUMX. svetovne vojne, ko ultrazvok valovi so bili uporabljeni za iskanje podmornic.

Postopek

Načelo sonografije temelji na uporabi zvoka v območju od 1 MHz do približno 20 MHz, ki ga ustvarja veliko število kristalnih elementov v ultrazvok sondo skozi piezoelektrični učinek (pojav električne napetosti na trdni snovi, ko je elastično deformirana). Ti kristali se nahajajo tik ob pretvorniku (kontaktna površina v pretvorniku). Zvočne črte ustvarjajo kristali v pretvorniku. The Gostota zvočnih črt določa ločljivost ustvarjenega sonograma. Zaradi tega so zvočni valovi združeni in usmerjeni, tako da je ustvarjena slika bolj zvesta sliki. Po oddajanju ustvarjenih zvočnih valov iz pretvornika v telesu naletijo na različne tkivne strukture, od katerih se odbijajo. To povzroči oslabitev energije v tkivu, ki je močnejša, čim višje je frekvenčno območje valov. Zaradi povečane izgube energije v visokofrekvenčnem območju se globina prodiranja ultrazvočnih valov v tkivo zmanjša. Vendar ustvarjene frekvence pretvornikov ni mogoče samovoljno zmanjšati, saj so višje frekvence povezane s krajšo valovno dolžino in imajo zato boljšo ločljivost. Ko ustvarjeni zvočni val naleti na strukturo tkiva, je stopnja odboja zvočnega vala neposredno odvisna od lastnosti tkiva. Vsaka vrsta tkiva ima različno število odsevnih struktur, ki se razlikujejo Gostota in številko. Čeprav se odboji pojavijo v vsakem tkivu, na katerega vplivajo ultrazvočni valovi, še vedno ni mogoče, da bi vsak odbiti zvočni val povzročil dovolj močan signal povratnega razprševanja, ki bi ga lahko zaznali v sonogramu. Če pride do odboja na tkivu, se zvočni valovi delno prenesejo nazaj v pretvornik, kjer jih sprejmejo kristalni elementi. Prejete informacije se zdaj obdelajo s pomočjo oblikovalnika žarka (metoda za iskanje virov zvoka) in pošljejo kot električni impulzi za digitalizacijo. Digitalizacijo izvede sprejemnik in po tem postopku sonogrami postanejo vidni na monitorju. Za širjenje ultrazvočnih valov je ključnega pomena impedanca. Impedanca predstavlja pojav, ki skrbi za širjenje vseh zvočnih valov, in opisuje upor, ki nasprotuje širjenju valov. Da bi zmanjšali pojav impedance, se med sonografskim pregledom uporablja poseben gel, ki preprečuje odbijanje zvoka v zračnih prostorih med pretvornikom in telesno površino. Za prikaz prejetih ultrazvočnih valov in za rekonstrukcijo slike se uporabljajo naslednji sistemi:

  • Metoda A-načina (sopomenka: amplitudno modulirana metoda): pri tej metodi, ki je tehnično enostavna metoda za slikanje odmevnih signalov, funkcija slikanja temelji na amplitudnem premiku posameznih ultrazvočnih valov. Ko tkivo odbije in razprši zvočne valove, povratni odmevni signali naletijo na pretvornik in se prikažejo v zaporedju povezanih amplitud. Kot indikacija za uporabo postopka v načinu A šteje, na primer, nadzor kakovosti v varjenje tehnologija šivov.
  • Metoda B-načina (sopomenka: metoda načina svetlosti): V nasprotju z amplitudno modulirano metodo ta metoda ustvari dvodimenzionalno prerezno sliko, na kateri je razmejitev različnih tkivnih struktur dosežena z različnimi stopnjami svetlosti. Pri tej metodi intenzivnost povratnih ultrazvočnih valov sliko kodira v sivih nivojih. Odvisno od jakosti odmeva se posamezne slikovne pike elektronsko obdelajo z različno gostoto. S pomočjo metode B-mode je mogoče posamezne sonograme zagnati kot animirano zaporedje slik, tako da je metodo mogoče označiti tudi kot metodo v realnem času. Ta dvodimenzionalni postopek v realnem času je lahko povezan z drugimi postopki, kot sta M-način ali Dopplerjev sonografski pregled. Oblika pretvornika za skeniranje je narejena s konveksno oblikovanim skenerjem.
  • Način M-način (sopomenka: način gibanja): ta metoda je vnaprej določena za snemanje zaporedij gibanja, na primer pri snemanju funkcije celotnega srce ali en sam ventil. Skeniranje se izvede z uporabo krožnega vektorskega skenerja, iz katerega se žarki lahko širijo v različnih smereh.
  • Dopplerjev sonografski postopek (glej spodaj Dopplerjeva sonografija/ Uvod).
  • Večdimenzionalne aplikacije: Tridimenzionalni in štiridimenzionalni sonografski pregled so bili v zadnjih letih uvedeni kot dodatni postopki. S pomočjo 3D-postopka je mogoče ustvariti prostorske slike. Postopek 4D ponuja možnost izvedbe dinamičnega funkcionalnega pregleda s slikanjem druge ravnine, na primer s 3D-postopkom.

Poleg nadaljnjega razvoja na področju večdimenzionalne sonografije je bil dosežen še nadaljnji razvoj pri digitalni obdelavi signalov. Zlasti s povečano računalniško močjo procesorjev ultrazvočne opreme je zdaj mogoče natančno ločiti šum okolice od predhodno ustvarjenih zvočnih valov, da bi lahko izboljšali ločljivost slike. Poleg tega je bila optimizirana uporaba kontrastnih sredstev za ultrazvočni pregled, kar je privedlo do natančnejšega ultrazvočnega pregleda žil. Ultrazvok z kontrastom (CEUS) je postal nepogrešljiv standard pri zdravljenju malignih bolezni. Postopek z večjo gotovostjo kot druge slikovne tehnike zazna, ali je tumor benigni ali maligni. To še posebej velja za trdne organe, kot je jetra, ledvice in trebušna slinavka. Med kemoterapija, imunoterapija oz radioterapijo, CEUS lahko uporabimo za ugotavljanje, ali je terapija je zmanjšal ali popolnoma odpravil perfuzijo tumorja. Tako lahko postopek uporabimo tudi za terapija nadzor in začetno zdravljenje spremljanje.Kontrastna sonografija je postopek prve izbire za tumorske bolnike, pri katerih ledvice funkcija je omejena, a spodbujevalnik preprečuje uporabo slikanja z magnetno resonanco (MRI), se je treba izogibati izpostavljenosti sevanju ali joda alergija je prisoten. Prednosti sonografske preiskave vključujejo naslednje:

  • Gre za nizko tvegan in pogosto uporabljen postopek z zelo visokim standardom kakovosti, ki ne zahteva izpostavljenosti sevanju, ki je nevarno za zdravje.

Slabosti sonografske preiskave so naslednje:

Spodaj so med drugim predstavljene naslednje ultrazvočne aplikacije: