الامتحانات

الموجات فوق الصوتية

الموجات فوق الصوتية هي تقنية تشخيصية تستخدم الموجات فوق الصوتية. ويمكن استخدام هذه في تنفيذ الموجات فوق الصوتية البسيطة ، أو مجتمعة مع الأشعة المقطعية للحصول على صور لأقسام الجسم (Tc-Ecotomography) ، أو للحصول على معلومات وصور لتدفق الدم (Ecocolordoppler).

تعميق المواد

مبادئ العملية طرق التنفيذ التطبيقات التحضير الموجات فوق الصوتية من البروستات الموجات فوق الصوتية من الغدة الدرقية الموجات فوق الصوتية من الكبد الموجات فوق الصوتية في البطن الموجات فوق الصوتية من الثدي الموجات فوق الصوتية عبر المهبل الفحص المورفولوجي في الحمل

مبدأ التشغيل

في الفيزياء ، الموجات فوق الصوتية هي موجات ميكانيكية طولية مرنة تتميز بالأطوال الموجية الصغيرة والترددات العالية. الأمواج لها خصائص نموذجية:

  • انهم لا يحملون المادة
  • عقبات عقبة
  • فهي تجمع بين آثارها دون تغيير بعضها البعض.

الصوت والضوء مصنوعان من الأمواج.

تتميز الأمواج بحركة متذبذبة ينتقل فيها ضغط العنصر إلى العناصر المجاورة ومنه إلى العناصر الأخرى ، إلى نقطة الانتشار إلى النظام بأكمله. هذه الحركة ، الناتجة عن اقتران الحركات الفردية ، هي نوع من الحركة الجماعية ، بسبب وجود روابط مرنة بين مكونات النظام. إنه يؤدي إلى انتشار الاضطراب ، دون أي نقل للمادة ، في أي اتجاه داخل النظام نفسه. تسمى هذه الحركة الجماعية موجة. يحدث انتشار الموجات فوق الصوتية في المادة في شكل حركة تموجية تولد فرقًا متناوبة من الانضغاط والتخلل من الجزيئات التي تشكل الوسيطة.

فكر فقط عندما يتم رمي حجر في بركة وسوف يكون لديك مفهوم الموجة.

يقصد الطول الموجي بالمسافة بين نقطتين متتاليتين في الطور ، أي أن يكون في نفس الوقت ، سعة متماثلة وشعورًا بالحركة. وحدة القياس الخاصة بها هي المقياس ، بما في ذلك وحداتها الفرعية. يتراوح الطول الموجي المستخدم في الموجات فوق الصوتية بين 1.5 و 0.1 نانومتر (نانومتر ، أي واحد من المليار من المتر).

يتم تعريف التردد على أنه عدد التذبذبات الكاملة ، أو الدورات ، التي تؤديها الجسيمات في الوحدة الزمنية ويتم قياسها بالهرتز (هرتز). يتراوح نطاق الترددات المستخدمة في الموجات فوق الصوتية بين 1 و 10 إلى 20 ميجا هرتز (MHz ، أي مليون هيرتز) وأحيانًا أعلى من 20 ميجا هرتز. هذه الترددات غير مسموعة للأذن البشرية.

تنتشر الموجات بسرعة معينة ، تعتمد على المرونة وكثافة الوسط الذي تمر فيه. يتم إعطاء سرعة انتشار الموجة بواسطة ناتج ترددها بطول موجي لها (vel = x الطول الموجي freq).

للنشر ، تحتاج الموجات فوق الصوتية إلى ركيزة (جسم الإنسان على سبيل المثال) ، والتي تبدل بشكل عابر القوى المرنة لتماسك الجسيمات. اعتمادا على الركيزة ، ثم اعتمادا على كثافته وقوى متماسكة من جزيئاته ، سيكون هناك سرعة مختلفة لانتشار الموجة داخله.

يتم تعريف المقاومة الجوهرية للمادة التي يتم تجاوزها عن طريق الموجات فوق الصوتية على أنها مقاومة صوتية . وهو يقيس سرعة انتشارها في المادة ويتناسب طرديًا مع كثافة الوسط مضروبًا في سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في الوسط نفسه (IA = vel x density). تتميز الأنسجة المختلفة لجسم الإنسان بممانعات مختلفة ، وهذا هو المبدأ الذي تعتمد عليه تقنية الموجات فوق الصوتية.

على سبيل المثال ، الهواء والماء لديهما مقاومة صوتية منخفضة ، ودهون الكبد والعضلات بها متوسطة ، والعظام والصلب لها درجة عالية جدًا. علاوة على ذلك ، وبفضل هذه الخاصية من الأنسجة ، يمكن للصدى في بعض الأحيان رؤية الأشياء التي لا يرى CT (التصوير المقطعي المحوسب) ، مثل تنكس دهني الكبد ، أي تراكم الدهون في خلايا الكبد (خلايا الكبد) ، والأورام الدموية من كدمة (تسرب الدم) وأنواع أخرى من المجموعات الصلبة أو السائلة المعزولة.

في الموجات فوق الصوتية ، يتم إنشاء الموجات فوق الصوتية للتأثير كهرضغطية عالية التردد. التأثير الكهروإجهادي يعني الخاصية ، التي تمتلكها بعض بلورات الكوارتز أو بعض أنواع السيراميك ، ليهتز عند التردد العالي إذا كان متصلاً بجهد كهربائي ، ثم إذا عبرت بواسطة تيار كهربائي متناوب. يتم احتواء هذه البلورات داخل مسبار الموجات فوق الصوتية الذي يتم وضعه على اتصال مع الجلد أو الأنسجة الخاصة بالموضوع ، والتي يطلق عليها المحول ، والتي تنبعث منها أشعة فوق صوتية تمر عبر الأجسام لفحصها والتي تخضع لتوهين يكون في علاقة مباشرة مع تردد انبعاث محول الطاقة. لذلك ، كلما زاد تردد الموجات فوق الصوتية ، كلما زاد تغلغلها في الأنسجة ، مع دقة أعلى للصور. لدراسة أعضاء البطن عادة ما تستخدم ترددات العمل بين 3 و 5 ميجا هرتز ، في حين تستخدم ترددات أعلى ، أعلى من 7.5 ميجا هرتز ، مع قدرة أعلى على حل ، لتقييم الأنسجة السطحية (الغدة الدرقية ، الثدي ، كيس الصفن وما إلى ذلك).

تسمى نقاط المرور بين الأقمشة ذات المعاوقة الصوتية المختلفة بـ Interfaces . عندما يلتقي الموجات فوق الصوتية بواجهة ، تنعكس الحزمة جزئياً (مرة أخرى) وينكسر جزئياً (أي تمتصه الأنسجة الكامنة). يسمى الشعاع المنعكسة أيضا صدى. عند عودتها ، تعود إلى المحول حيث تثير بلورة المسبار توليد تيار كهربائي. وبعبارة أخرى ، فإن التأثير الكهروضوئي يحول الموجات فوق الصوتية إلى إشارات كهربائية يتم معالجتها بعد ذلك من خلال جهاز كمبيوتر ويتم تحويلها إلى صورة على الفيديو في الوقت الفعلي.

ولذلك ، من الممكن ، من خلال تحليل خصائص الموجات فوق الصوتية المنعكس المنعكس ، الحصول على معلومات مفيدة للتمييز بين الهياكل والكثافات المختلفة. تتناسب طاقة الانعكاس بشكل مباشر مع اختلاف المعاوقة الصوتية بين سطحين. بالنسبة إلى الاختلافات الهامة ، مثل الممر بين الهواء والجلد ، يمكن أن تخضع حزمة الموجات فوق الصوتية لانعكاس كلي ؛ لهذا فمن الضروري استخدام المواد الهلامية بين التحقيق والجلد. فهي تهدف للقضاء على الهواء.

طريقة التنفيذ

يمكن إجراء الموجات فوق الصوتية بثلاث طرق مختلفة:

A-Mode (وضع السعة = تشكيل السعة): تم استبداله حاليًا بواسطة B-Mode. مع A-Mode ، يتم تقديم كل صدى على شكل انحراف عن خط الأساس (الذي يعبر عن الوقت اللازم للعودة الموجة المنعكسة إلى نظام الاستقبال ، أي المسافة بين الواجهة التي سببت الانعكاس والمسبار) ، ك "ذروة" عرضه يتوافق مع شدة الإشارة التي ولدت ذلك. إنها أبسط طريقة لتمثيل إشارة التصوير الإيكولوجي وهي من نوع أحادي البعد (أي أنها تقدم تحليلاً في بعد واحد). يعطي معلومات حول طبيعة الهيكل المعني (سائل أو صلب). لا يزال يستخدم A-Mode ، ولكن فقط في طب العيون وعلم الأعصاب.

TM-Mode ( وضع الحركة الزمني): في ذلك ، يتم إثراء بيانات A-Mode بالبيانات الديناميكية. يتم الحصول على صورة ثنائية الأبعاد حيث يتم تمثيل كل صدى من خلال نقطة مضيئة. تتحرك النقاط أفقياً فيما يتعلق بحركات البنى. إذا كانت الواجهات لا تزال موجودة ، فستظل النقاط المضيئة كذلك. يشبه A-Mode ، ولكن مع وجود فرق يتم تسجيل حركة الصدى. لا يزال يستخدم هذا الأسلوب في أمراض القلب ، وخاصة بالنسبة لمظاهرات حركية الصمامات.

B-Mode ( وضع السطوع): هذه هي صورة Ecotomographic تقليدية (أي جزء من الجسم) للتمثيل على شاشة التلفزيون للأصداء القادمة من الهياكل تحت الفحص. يتم إنشاء الصورة عن طريق تحويل الموجات المنعكسة إلى إشارات يتناسب سطوعها (درجات الرمادي) مع شدة الصدى. العلاقات المكانية بين مختلف أصداء "بناء" صورة القسم من الجهاز تحت الفحص على الشاشة. كما يقدم الصور ثنائية الأبعاد .

لقد أدى إدخال المقياس الرمادي (ظلال مختلفة من الرمادي لتمثيل أصداء عرض مختلفة) إلى تحسين جودة صورة الموجات فوق الصوتية. وهكذا يتم تمثيل جميع الهياكل الجسدية بدرجات تتراوح بين الأسود والأبيض. تشير النقاط البيضاء إلى وجود صورة تسمى hyperechoic (على سبيل المثال حساب) ، في حين أن النقاط السوداء للصورة ناقص الصدى (على سبيل المثال السوائل).

اعتمادا على تقنية المسح الضوئي ، يمكن أن تكون الموجات فوق الصوتية B-Mode ثابتة (أو يدوية) أو ديناميكية (في الوقت الحقيقي). مع عمليات تسجيل صوتي في الوقت الحقيقي ، يتم إعادة بناء الصورة باستمرار (ما لا يقل عن 16 عملية مسح كامل في الثانية) في مرحلة ديناميكية ، مما يوفر تمثيلًا مستمرًا في الوقت الفعلي.

تابع: تطبيقات الموجات فوق الصوتية »