Siêu âm là một kỹ thuật chẩn đoán sử dụng siêu âm. Chúng có thể được sử dụng trong quá trình siêu âm đơn giản, hoặc kết hợp với chụp CT để thu được hình ảnh của các bộ phận cơ thể (Tc-Ecotomography), hoặc để thu thập thông tin và hình ảnh của dòng máu (Ecatioordoppler).
Bài viết chuyên sâu
Nguyên lý hoạt động Phương pháp thực hiện Ứng dụng Chuẩn bị Siêu âm tuyến tiền liệt Siêu âm tuyến giáp Siêu âm gan Siêu âm ổ bụng Siêu âm qua vú Siêu âm Kiểm tra hình thái trong thai kỳNguyên tắc hoạt động
Trong vật lý, siêu âm là sóng cơ đàn hồi dọc đặc trưng bởi bước sóng nhỏ và tần số cao. Sóng có các đặc tính điển hình:
- Họ không mang vật chất
- Vượt chướng ngại vật
- Họ kết hợp các hiệu ứng của họ mà không thay đổi lẫn nhau.
Âm thanh và ánh sáng được tạo thành từ sóng.
Các sóng được đặc trưng bởi một chuyển động dao động trong đó ứng suất của một phần tử được truyền đến các phần tử lân cận và từ các phần tử này sang các phần tử khác, đến điểm lan ra toàn bộ hệ thống. Chuyển động này, kết quả từ sự ghép các chuyển động riêng lẻ, là một loại chuyển động tập thể, do sự hiện diện của các liên kết loại đàn hồi giữa các thành phần của hệ thống. Nó tạo ra sự lan truyền của một sự nhiễu loạn, mà không có bất kỳ sự vận chuyển vật chất nào, theo bất kỳ hướng nào trong chính hệ thống. Chuyển động tập thể này được gọi là sóng. Sự lan truyền của siêu âm diễn ra trong vật chất dưới dạng chuyển động không theo quy luật tạo ra các dải nén xen kẽ và độ hiếm của các phân tử tạo nên môi trường.
Chỉ cần nghĩ về khi một hòn đá được ném xuống ao và bạn sẽ có khái niệm rõ ràng về sóng.
Bước sóng được dự định là khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp cùng pha, tức là có cùng lúc, biên độ và cảm giác chuyển động giống hệt nhau. Đơn vị đo lường của nó là đồng hồ đo, bao gồm cả phần phụ của nó. Phạm vi bước sóng được sử dụng trong siêu âm là từ 1, 5 đến 0, 1 nanomet (nm, tức là một phần tỷ của một mét).
Tần số được định nghĩa là số lượng dao động hoàn chỉnh hoặc chu kỳ mà các hạt thực hiện theo đơn vị thời gian và được đo bằng Hertz (Hz). Phạm vi tần số được sử dụng trong siêu âm là từ 1 đến 10-20 Mega Hertz (MHz, tức là một triệu Hertz) và đôi khi còn cao hơn 20 MHz. Những tần số này không nghe được đến tai người.
Các sóng truyền với một tốc độ nhất định, phụ thuộc vào độ đàn hồi và mật độ của môi trường mà chúng đi qua. Tốc độ lan truyền của sóng được cho bởi tích của tần số của nó theo bước sóng của nó (vel = freq x bước sóng).
Để lan truyền, siêu âm cần một chất nền (cơ thể người chẳng hạn), làm thay đổi tạm thời lực đàn hồi của sự gắn kết của các hạt. Tùy thuộc vào chất nền, sau đó tùy thuộc vào mật độ của nó và lực kết dính của các phân tử của nó, sẽ có một tốc độ lan truyền khác nhau của sóng bên trong nó.
Sức đề kháng nội tại của vật chất được vượt qua bằng siêu âm được định nghĩa là Trở kháng âm thanh . Nó điều kiện tốc độ lan truyền của chúng trong vật chất và tỷ lệ thuận với mật độ của môi trường nhân với tốc độ lan truyền của siêu âm trong chính môi trường (mật độ IA = vel x). Các mô khác nhau của cơ thể con người đều có trở kháng khác nhau, và đây là nguyên tắc dựa trên kỹ thuật siêu âm.
Ví dụ, không khí và nước có trở kháng âm thanh thấp, mỡ gan và cơ bắp có chất trung gian và xương và thép có nó rất cao. Hơn nữa, nhờ đặc tính này của các mô, siêu âm đôi khi có thể nhìn thấy những thứ mà CT (Chụp cắt lớp vi tính) không nhìn thấy, như gan nhiễm mỡ, tức là tích tụ mỡ trong tế bào gan (tế bào gan), khối máu tụ từ truyền nhiễm (ngoại mạch máu) và các loại khác của bộ sưu tập chất rắn hoặc chất lỏng bị cô lập.
Trong siêu âm, siêu âm được tạo ra cho hiệu ứng áp điện tần số cao. Hiệu ứng áp điện có nghĩa là tài sản, được sở hữu bởi một số tinh thể thạch anh hoặc một số loại gốm, rung động ở tần số cao nếu được kết nối với điện áp, sau đó nếu được truyền qua một dòng điện xoay chiều. Những tinh thể này được chứa trong đầu dò siêu âm tiếp xúc với da hoặc mô của đối tượng, được gọi là đầu dò, phát ra các chùm siêu âm đi qua các cơ thể để được kiểm tra và trải qua sự suy giảm có liên quan trực tiếp với tần số phát xạ đầu dò. Do đó, tần số siêu âm càng cao, sự xâm nhập của chúng vào các mô càng lớn, với độ phân giải hình ảnh càng cao. Đối với nghiên cứu về các cơ quan bụng thường sử dụng tần số từ 3 đến 5 Mega Hertz, trong khi tần số cao hơn, cao hơn 7, 5 Mega Hertz, với khả năng phân giải cao hơn, được sử dụng để đánh giá các mô bề mặt (tuyến giáp, vú, bìu v.v.).
Các điểm đi qua giữa các loại vải có trở kháng âm khác nhau được gọi là Giao diện . Bất cứ khi nào siêu âm gặp một giao diện, chùm tia được phản xạ một phần (trở lại) và một phần khúc xạ (tức là được hấp thụ bởi các mô bên dưới). Chùm tia phản xạ cũng được gọi là tiếng vang; khi trở về, nó quay trở lại đầu dò nơi nó kích thích tinh thể đầu dò tạo ra một dòng điện. Nói cách khác, hiệu ứng áp điện biến đổi siêu âm thành tín hiệu điện sau đó được xử lý thông qua máy tính và biến thành hình ảnh trên video trong thời gian thực.
Do đó, có thể, bằng cách phân tích các đặc tính của sóng siêu âm phản xạ, để có được thông tin hữu ích để phân biệt các cấu trúc với mật độ khác nhau. Năng lượng của sự phản xạ tỷ lệ thuận với sự biến đổi của trở kháng âm giữa hai bề mặt. Đối với các biến thể đáng kể, chẳng hạn như đường đi giữa không khí và da, chùm siêu âm có thể trải qua sự phản xạ toàn phần; Đối với điều này, cần thiết phải sử dụng các chất gelatin giữa đầu dò và da. Chúng có nghĩa là để loại bỏ không khí.
Phương thức thực hiện
Siêu âm có thể được thực hiện theo ba cách khác nhau:
Chế độ A (Chế độ biên độ = điều chế biên độ): hiện được thay thế bởi Chế độ B. Với Chế độ A, mỗi tiếng vang được thể hiện dưới dạng độ lệch của đường cơ sở (biểu thị thời gian cần thiết để sóng phản xạ quay trở lại hệ thống thu, tức là khoảng cách giữa giao diện gây ra phản xạ và đầu dò), như một "đỉnh" có chiều rộng tương ứng với cường độ tín hiệu tạo ra nó. Đây là cách đơn giản nhất để biểu thị tín hiệu siêu âm và thuộc loại một chiều (nghĩa là nó cung cấp phân tích theo một chiều duy nhất). Nó cung cấp thông tin về bản chất của cấu trúc trong câu hỏi (chất lỏng hoặc chất rắn). A-Mode vẫn được sử dụng, nhưng chỉ trong nhãn khoa và thần kinh.
Chế độ TM ( Chế độ chuyển động thời gian): trong đó, dữ liệu Chế độ A được làm giàu bằng dữ liệu động. Một hình ảnh hai chiều thu được trong đó mỗi tiếng vang được thể hiện bằng một điểm sáng. Các điểm di chuyển theo chiều ngang liên quan đến chuyển động của các cấu trúc. Nếu các giao diện vẫn còn, thậm chí các điểm sáng sẽ vẫn còn. Nó tương tự như Chế độ A, nhưng với sự khác biệt là chuyển động tiếng vang cũng được ghi lại. Phương pháp này vẫn được sử dụng trong tim mạch, đặc biệt là cho các cuộc biểu tình của động lực học van.
Chế độ B ( Chế độ sáng): đây là hình ảnh kinh tế sinh thái cổ điển (nghĩa là một phần của cơ thể) của hình đại diện trên màn hình tivi của tiếng vang phát ra từ các cấu trúc được kiểm tra. Hình ảnh được xây dựng bằng cách chuyển đổi các sóng phản xạ thành các tín hiệu có độ sáng (sắc thái của màu xám) tỷ lệ thuận với cường độ của tiếng vang; các mối quan hệ không gian giữa các tiếng vang khác nhau "xây dựng" hình ảnh của bộ phận của cơ quan được kiểm tra trên màn hình. Nó cũng cung cấp hình ảnh hai chiều .
Sự ra đời của thang màu xám (các sắc thái khác nhau của màu xám để thể hiện tiếng vang có độ rộng khác nhau) đã cải thiện chất lượng của hình ảnh siêu âm. Do đó, tất cả các cấu trúc cơ thể được thể hiện với các tông màu từ đen đến trắng. Các chấm trắng biểu thị sự hiện diện của một hình ảnh gọi là hyperechoic (ví dụ tính toán), trong khi các điểm đen của hình ảnh giảm âm (ví dụ như chất lỏng).
Tùy thuộc vào kỹ thuật quét, siêu âm B-Mode có thể là tĩnh (hoặc thủ công) hoặc động (thời gian thực). Với siêu âm thời gian thực, hình ảnh được tái tạo liên tục (ít nhất 16 lần quét hoàn chỉnh mỗi giây) trong một pha động, cung cấp một biểu diễn liên tục trong thời gian thực.
TIẾP TỤC: Ứng dụng siêu âm »
