Tibbiy ultratovush
Ultratovush nima
Ultratovush bizga tanish boʻlgan tovush toʻlqinlaridan unchalik farq qilmaydi, faqat uning “tovushini” eshita olmaymiz. Ovoz to'lqinlarining chastotasi 2{3}} kHz dan oshsa, bu oddiy odamlar sezadigan diapazondan tashqarida bo'lsa, bunday tovush to'lqinlari ultratovush deb ataladi. Xuddi shunday, agar tovush to'lqinining chastotasi odamlar eshitadigan diapazondan past bo'lsa, bu infratovush to'lqinidir. Shunday qilib, boshqa jismoniy xususiyatlarda ultratovush to'lqinlari asosan tovush to'lqinlari bilan bir xil. Ultratovush / Ovoz to'lqini mexanik to'lqin, uzunlamasına to'lqin va bosim to'lqinining bir turi. U zarrachalarning tebranishi bilan tarqaladi va zarrachalarning tebranishi nisbatan yuqori va past bosimli maydonlarni hosil qilishda davom etadi (quyidagi rasmda ko'rsatilganidek) va uning tebranish yo'nalishi tarqalish yo'nalishiga mos keladi, shuning uchun ultratovush to'lqinlarining tarqalishi vositani talab qiladi. Turli ommaviy axborot vositalarida ultratovush to'lqinlarining tezligi boshqacha. Masalan, havodagi tezlik sekundiga taxminan 340 metrni, odam organizmida esa sekundiga 1540 metrni, vakuumdagi tezligi esa 0 ni tashkil qiladi. Ultratovushning, ayniqsa, tibbiyot sohasida qoʻllanilishi juda keng. Radioaktiv bo'lmagan usul sifatida ultratovush tekshiruvi shifokorlarga bemorlarni yaxshiroq tashxislashda yordam beradi. Keyinchalik batafsilroq kengaytiriladi.
Ultratovushni qanday yaratish kerak
Ultrasonik to'lqinlarni yaratish va tovush to'lqinlarini yaratish bir xil printsipga asoslanadi. Ovoz to'lqinlari uchun biz odatda telefonni misol sifatida ishlatamiz. Gapirganda tovush (mexanik energiya) boshqa uchiga oʻtadigan elektr signallariga (elektr energiyasi) aylanadi, soʻngra tinglashda elektr signallari yana tovushga aylanadi. Bu ultratovush to'lqinlarini yaratish va qabul qilish jarayoni bilan mutlaqo bir xil va ularning printsipi piezoelektrik effektdir. Pyezoelektrik effekt shundan iboratki, ba'zi materiallar, masalan, kvarts, mexanik bosimga duchor bo'lganda, uning yuzasida ma'lum darajada kuchlanish hosil qiladi; va agar uning yuzasiga kuchlanish qo'llasak, u ma'lum darajada mexanik deformatsiyani keltirib chiqaradi. Keyin aniq elektr signalini boshqarish orqali biz ultratovush to'lqinlarini yaratishimiz va qabul qilishimiz mumkin. Hozirgi vaqtda PZT ultratovush asboblarida ishlatiladigan eng keng tarqalgan materialdir. Asbobning normal ishlashida ultratovush to'lqinlari odatda uzluksiz to'lqinlar emas, balki impulslar ko'rinishida paydo bo'ladi, shuning uchun umuman olganda, PZT elektr impuls signalini oladi, ultratovush to'lqinini hosil qiladi va keyin kuzatishni boshlaydi va qabul qilish bittasini qaytaradi. boshqasidan keyin. Ultrasonik signallar ma'lumotlarni keyingi qayta ishlash uchun mos keladigan elektr signallariga aylantiriladi va skanerlash tugaguniga qadar tsikl takrorlanadi.
Inson tanasida ultratovushning tarqalishi
Avval aytib o'tganimizdek, inson tanasidagi ultratovush to'lqinlarining tezligi sekundiga taxminan 1540 metrni tashkil qiladi, bu aslida o'rtacha qiymat va ko'p hollarda ultratovush asboblari tomonidan ishlatiladigan kalibrlash tezligidir. Keyinchalik aytib o'tilganidek, ultratovush tekshiruvi ultratovush tezligini baholashga asoslanadi va uning aniqligi tasvir sifatiga bevosita ta'sir qiladi. Keyinchalik, turli organlar va to'qimalar uchun uzatish tezligi boshqacha. Masalan, miyada sekundiga taxminan 1510 metr, jigar va buyrakda sekundiga taxminan 1560 metr, mushaklarda sekundiga 1570 metr va hokazo. Bular o'rtacha ko'rsatkichdan unchalik farq qilmaydi. Biroq, yog'dagi ultratovush tezligi sekundiga atigi 1440 metrni tashkil qiladi. Ushbu tezlik farqi obez bemorlar uchun ultratovush tasvirining sifatini sezilarli darajada pasaytiradi, shuning uchun bu holda asbob tezlikni qayta sozlaydi yoki dinamik ravishda sozlaydi.
Ultratovush to'lqinning bir turi bo'lganligi sababli, u inson tanasining tarqalishi paytida turli to'qimalar va organlar bilan to'lqin bilan bog'liq jismoniy hodisalarni ham keltirib chiqaradi. Ushbu hodisalar ultratovush bilan tasvirlash uchun asosdir. Asosan uzatish, aks ettirish, tarqalish va sinishi. PZT ultratovush to'lqinlarini chiqaradi va inson a'zolari / to'qimalariga duch kelganida, to'lqinlarning bir qismi inson tanasiga asl yo'nalish bo'ylab kirib borishi va chuqur tarqalishni davom ettirishi mumkin, bu uzatish va to'lqinlarning energiyasi jarayonda qisman so'riladi; to'lqinlarning qolgan qismi Qarama-qarshi yo'nalishda qaytib, PZT tomonidan qabul qilinib, bu qism aks ettirilgan to'lqindir va bu aks ettirilgan to'lqinlarning signali tasvirlash uchun asosiy xom ashyo hisoblanadi; tarqalgan to'lqinlarning energiyasi odatda juda kichik bo'lib, singan to'lqinlar tasvirga xalaqit beradi. Asosan, ultratovushni o'tkazish qobiliyati va organlar / to'qimalarning ultratovushni yutish qobiliyati ultratovushning qanchalik chuqurligini "ko'rishi" mumkinligini aniqlaydi. Chastota qanchalik past bo'lsa, ultratovushning kirib borishi shunchalik kuchli bo'ladi, shuning uchun shifokorlar chuqurroq ko'rishlari kerak bo'lganda, ular ko'pincha past chastotali detektor (Transduser) ishlatiladi, lekin past chastota odatda tasvir sifatining yomonlashishiga olib keladi. Bu amalga oshirilishi kerak bo'lgan savdo-sotiq bo'lib, keyinroq detektorlar haqida gapirganda batafsil muhokama qilinadi.
Tibbiy ultratovushli tasvirga kirish
Tadqiqotlar va tibbiy ehtiyojlarning chuqurlashishi bilan ultratovush tasvirlari faqat 1D dan 3D / 4D ga o'zgardi. Ultratovush asboblari endi turli bemorlar va shifokorlarning ehtiyojlarini qondirish uchun turli ko'rish rejimlarini qo'llab-quvvatlashi mumkin. Quyida bir nechta asosiy tasvirlash rejimlari keltirilgan.
A-rejimi: Bu eng oddiy rejim bo'lgan 1D deb ataladigan rejimdir. Detektor ma'lum bir yo'nalishda ultratovush to'lqinlari to'lqinini chiqaradi va asbob aks ettirilgan signal va chuqurlik o'rtasidagi tenglamani taqdim etadi va tasvir odatda osiloskopda ko'radigan signalga o'xshaydi. A-rejimi erta ultratovush asboblarining asosiy rejimi bo'lgan va hozir kamroq qo'llaniladi, lekin u jarrohlik paytida shishlarni davolash uchun yuqori energiyali to'lqinlarni boshqarish uchun ham ishlatilishi mumkin.
B-rejimi: B bu erda yorqinlik. Ushbu rejimda detektor hududni skanerlaydi va kul rang 2D tasvirni yaratadi. Bu eng ko'p ishlatiladigan rejimlardan biridir. Rang qanchalik ochiq bo'lsa (oq), aks ettirilgan signal kuchliroq bo'ladi, odatda organ / to'qimalarning yuzasi va quyuqroq rang (qora), aks ettirilgan signal zaifroq bo'ladi.
M-rejimi: M bu erda harakat. Harakat rejimida asbob tez B-rejimli skanerlash va tasvirni amalga oshiradi, shuning uchun shifokor organning harakatini ko'rishi mumkin, bu ayniqsa yurak bilan bog'liq diagnostika uchun muhimdir.
Doppler-rejimi: Doppler rejimi, harakatlanuvchi jismlarning tezligini o'lchash uchun Doppler hodisasidan foydalanish nomi bilan atalgan. Doppler rejimida shifokorlar qon tomirlarida mumkin bo'lgan lezyonlarni aniqlash uchun qon oqimi va yo'nalishini kuzatishi mumkin.
Rangli Doppler: Bu rejimni oddiygina B-rejimi/M-rejimi va Doppler deb tushunish mumkin, ya'ni 2D kulrang shkalali tasvirlar asosida doppler rejimi va rang kalibrlash joylashuvni, qon oqimini, oqim tezligini ko'rsatish uchun ishlatiladi. qon tomirlarining yo'nalishi.
3D/4D: 3D rejimi - bu organlar/to'qimalarni ko'rsatishi mumkin bo'lgan 3D tasvir. 4Dga kelsak, bu real vaqtda 3D tasvirdir. Ko'pgina ilg'or ultratovush asboblari 3D va 4D rejimlarini ishlatsa-da, ular odatda ko'p ishlatilmaydi.
