Ltrason medikal
Ki sa ki se Ultrasound
Ultrasound pa anpil diferan de vag son nou yo abitye ak, eksepte ke nou pa ka tande "son" li yo. Lè frekans ond son yo rive nan plis pase 20 kHz, ki depase limit moun nòmal yo ka wè, yo rele kalite ond son sa a ultrason. Menm jan an tou, si frekans yon onn son pi ba pase seri moun ka tande, se yon onn enfrason. Se konsa, nan lòt pwopriyete fizik, vag ultrasons yo se fondamantalman menm jan ak vag son. Ltrason/son onn se yon kalite onn mekanik, onn longitudinal ak onn presyon. Li pwopaje pa Vibration nan patikil, ak Vibration nan patikil yo ap kontinye jenere zòn presyon relativman wo ak ba (jan yo montre nan figi ki anba a), ak direksyon Vibration li yo ki konsistan avèk direksyon an pwopagasyon, kidonk pwopagasyon nan vag ultrasons. mande yon mwayen. Anba diferan medya, vitès la nan vag ultrasons diferan. Pou egzanp, vitès la nan lè a se apeprè 340 mèt pou chak segonn, nan kò imen an, li se sou 1540 mèt pou chak segonn, ak vitès la nan vakyòm se 0. Ultrasound gen yon pakèt aplikasyon, espesyalman nan jaden medikal la. Kòm yon metòd ki pa radyo-aktif, ultrason ka ede doktè yo fè pi bon dyagnostik pasyan yo. Li pral elaji an detay pita.
Ki jan yo jenere ultrason
Jenerasyon vag ultrasons ak jenerasyon vag son yo baze sou menm prensip la. Pou vag son, anjeneral nou itilize telefòn nan kòm yon egzanp. Lè w ap pale, son (enèji mekanik) konvèti an siyal elektrik (enèji elektrik) ki vwayaje nan lòt bout la, ak Lè sa a, lè w ap koute, siyal elektrik yo konvèti tounen nan son. Sa a se egzakteman menm jan ak pwosesis la nan génération ak resevwa vag ultrasons, ak prensip yo se efè a piezoelectric. Efè piezoelectric la se ke sèten materyèl, tankou kwatz, pral jenere yon sèten degre vòltaj sou sifas li lè li sibi presyon mekanik; epi si nou aplike yon vòltaj nan sifas li yo, li pral jenere yon sèten degre deformation mekanik. Lè sa a, nan kontwòl presi siyal elektrik, nou ka jenere ak resevwa vag ultrasons. Kounye a, PZT se materyèl ki pi komen yo itilize nan enstriman ultrasons. Nan operasyon nòmal enstriman an, vag ultrasons anjeneral parèt nan fòm batman kè olye ke vag kontinyèl, kidonk an jeneral, PZT a resevwa siyal batman kè elektrik la, jenere yon vag ultrasons, ak Lè sa a, kòmanse kontwole, ak resepsyon an retounen yon sèl. apre yon lòt. Siyal ultrasons yo konvèti nan siyal elektrik korespondan pou plis pwosesis done, epi sik la repete jiskaske eskanè a fini.
Pwopagasyon ultrason nan kò imen an
Kòm mansyone pi bonè, vitès la nan vag ultrasons nan kò imen an se apeprè 1540 mèt pou chak segonn, ki se aktyèlman yon valè mwayèn epi li se tou vitès la kalibrasyon itilize pa enstriman ultrasons nan pifò ka yo. Kòm yo pral mansyone pita, imaj ultrason depann sou estimasyon an nan vitès ultrason, ak presizyon li yo pral gen yon enpak dirèk sou bon jan kalite imaj. Lè sa a, pou diferan ògàn ak tisi, vitès transmisyon an diferan. Pou egzanp, li se apeprè 1510 mèt pou chak segonn nan sèvo a, apeprè 1560 mèt pou chak segonn nan fwa a ak ren, 1570 mèt pou chak segonn nan misk yo, elatriye Sa yo pa trè diferan de mwayèn nan. Sepandan, vitès à nan grès se sèlman anviwon 1440 mèt pa segonn. Diferans vitès sa a fè bon jan kalite a nan imaj la ultrasons siyifikativman diminye pou pasyan obèz, kidonk nan ka sa a, enstriman an pral rekalibre oswa dinamik ajiste vitès la.
Depi ultrason se yon kalite vag, li pral pwodwi tou fenomèn fizik ki gen rapò ak vag ak divès tisi ak ògàn pandan pwopagasyon kò imen an. Fenomèn sa yo se baz pou D ak ultrason. Sitou transmisyon, refleksyon, gaye ak refraksyon. Lè PZT a emèt vag ultrasons ak rankontre ògàn imen / tisi, yon pati nan vag yo ka antre epi kontinye pwopaje byen fon nan kò imen an nan direksyon orijinal la, ki se transmisyon ak enèji nan vag yo pral pasyèlman absòbe nan pwosesis la; pati ki rete nan vag yo Retounen nan direksyon opoze a epi yo te resevwa pa PZT a, pati sa a se vag la reflete, ak siyal la nan vag sa yo reflete se materyèl prensipal la anvan tout koreksyon pou D; enèji nan vag yo gaye anjeneral piti anpil, ak vag yo refrakte pral entèfere ak D la. Fondamantalman, kapasite nan ultrason transmèt ak kapasite nan ògàn / tisi yo absòbe ultrason detèmine ki jan gwo twou san fon ultrason an ka "wè". Paske pi ba frekans lan, pi fò pénétration nan ultrason, kidonk lè doktè bezwen wè pi fon, yo souvan Yo pral itilize yon detektè frekans pi ba (Transducer), men frekans ki ba anjeneral lakòz bon jan kalite a nan imaj la ap degrade. Sa a se yon komès ki bezwen fè epi yo pral diskite an detay pita lè nou pale sou detektè.
Entwodiksyon nan Medikal Ultrasound Imaging
Avèk grandisan rechèch ak bezwen medikal, imaj ultrason yo te chanje soti nan sèlman 1D a 3D/4D. Enstriman ultrason kapab kounye a sipòte yon varyete mòd D 'pou satisfè bezwen yo nan pasyan diferan ak doktè. Sa ki anba la a prezante plizyè mòd D 'endikap.
A-mòd: Li se sa yo rele 1D, ki se mòd ki pi senp. Detektè a emèt yon vag vag ultrasons nan yon sèten direksyon, ak enstriman an prezante ekwasyon ki genyen ant siyal la reflete ak pwofondè, ak imaj la sanble ak siyal la nou anjeneral wè sou yon osiloskop. A-mòd te mòd prensipal nan enstriman ultrason byen bonè epi li mwens itilize kounye a, men li kapab tou itilize pou gide vag gwo enèji nan trete timè pandan operasyon.
B-mòd: B se klète isit la. Nan mòd sa a, detektè a analize yon zòn epi jenere yon imaj 2D gri. Sa a se youn nan mòd yo pi souvan itilize. Pi lejè koulè a (blan), pi fò siyal la reflete, jeneralman sifas la nan ògàn / tisi a, ak pi fonse koulè a (nwa), pi fèb siyal la reflete.
M-mòd: M se mouvman isit la. Nan mòd mouvman, enstriman an fè rapid B-mòd optik ak imaj, kidonk doktè a ka wè mouvman an nan ògàn nan, ki se espesyalman enpòtan pou dyagnostik ki gen rapò ak kè.
Doppler-mòd: Mòd Doppler, ki rele apre itilizasyon fenomèn Doppler pou mezire vitès objè k ap deplase yo. Nan mòd Doppler, doktè yo ka kontwole koule ak direksyon san pou idantifye blesi posib nan veso sangen yo.
Koulè Doppler: Mòd sa a ka tou senpleman konprann kòm B-mòd/M-mòd plis Doppler, se sa ki, sou baz imaj 2D gri, mòd doppler ak kalibrasyon koulè yo itilize pou montre pozisyon, sikilasyon san, to koule ak direksyon veso sangen yo.
3D/4D: Mòd 3D se yon imaj 3D ki ka prezante ògàn/tisi. Kòm pou 4D, li se yon imaj 3D an tan reyèl. Pandan ke anpil enstriman ultrason avanse deplwaye mòd 3D ak 4D, yo jeneralman yo pa itilize anpil.
