Ultrazvuk/Diagnostické aplikace ultrazvuku

Diagnostické ultrazvuky pracují s frekvencemi 3–10 MHz (podkožní sondy okolo 7 MHz).

V medicíně se při generování a detekci ultrazvuku využívá nejčastěji piezoelektrický jev. Ve většině zařízení slouží ke generování a detekci ultrazvuku ultrazvukový měnič. Ten při generování ultrazvuku mění elektrický signál na akustický a při detekci naopak akustický signál na elektrický. Ultrazvukové sondy se skládají z několika takovýchto měničů.

Ultrazvukový měnič vysílá impulzy trvající několik milisekund. Utrazvukový impulz prochází sledovanými tkáněmi. Částečně se odráží na každém rozhraní dvou tkání o rozdílných akustických impedancích a odražené síly jsou měničem opět zaregistrovány.

Diagnostické ultrazvuky pracují s frekvencemi 3–10 MHz (podkožní sondy okolo 7 MHz). S vyšší frekvencí vln se zvyšuje rozlišení, ale stoupá také absorpce (snižuje se hloubka zobrazení).

Podle způsobu zobrazení ultrazvukovým měničem registrovaných odrazů (ech) rozlišujeme zobrazení A a zobrazení B.

Obsah 1 Zobrazení A 2 Zobrazení B 3 Zobrazení M 4 Zobrazení 3D 5 Metody zobrazení rychlosti toku krve – dopplerovské metody 5.1 Spojité dopplerovské zobrazení – průtokoměry 5.2 Pulzní dopplerovské metody 6 Odkazy 6.1 Související články

upravit Zobrazení A

Je to jednorozměrné zobrazení založené na amplitudové modulaci signálu. Jednotlivé odrazy registrované ultrazvukovou sondou jsou zobrazeny na monitoru jako impulzy na časové ose (předpoklad – konstantní rychlost šíření ultrazvuku). Amplituda impulzů odpovídá intenzitě odražených ultrazvukových vln. Tato metoda má význam při sledování vzdálenosti jednotlivých akustických rozhraní, např. měření vzdálenosti optických rozhraní v oku.

upravit Zobrazení B

Zobrazení B můžeme rozdělit na „Zobrazení B – statické – jednorozměrné“ a „Zobrazení B – dynamické – dvourozměrné“. Zobrazení B – statické, jednorozměrné:využívá jasové modulace. Odražené ultrazvukové vlny od jednotlivých rozhraní jsou zobrazovány na monitoru jako body (pixely) o různém jasu. Poloha těchto bodů odpovídá poloze impedančních rozhraní, na nichž došlo k odrazu. Intenzita odražených vln odpovídá jasu těchto bodů. Čím větší je intenzita odražené vlny, tím jasnější je zobrazený bod. Struktury, které dobře odrážejí ultrazvuk jsou znázorněny nejjasněji a nazývají se echogenní. Struktury, které ultrazvuk tak neodrážejí jsou znázorněny méně jasně. Nazýváme je anechogenní. Zobrazení B – dynamického typu, 2D: Je založeno na vytvoření dvourozměrného obrazu řezu měkkými tkáněmi těla. Rovina řezu je vymezena tvarem ultrazvukového pole. To je dáno typem sondy. Dvojrozměrné pole je vytvořeno buď mechanicky (rotací měniče v rovině zobrazení), nebo elektronicky (sonda je tvořena několika miniaturními měniči, jejich uspořádání a aktivace určují výsledné ultrazvukové pole). Obraz 2D se jeví jako obraz celé roviny řezu vytvořený najednou. Umožňuje provádět na daném obrazu různá měření, založená na určování vzdálenosti odrazových struktur od sondy.

upravit Zobrazení M

Je to zobrazení pohybujících se struktur (např. sledování pohybu srdeční stěny nebo chlopní). Cílem této metody je jednorozměrné zobrazení. Tj. zobrazení polohy jednoho bodu pohybující se struktury v závislosti na čase. Zobrazení je jednorozměrné, protože změna je sledována pouze na přímce dané směrem šíření ultrazvukové vlny ze sondy.

upravit Zobrazení 3D

Toto zobrazení vyžaduje speciální typ sondy. Ta je schopna generovat trojrozměrné ultrazvukové pole (2D zobrazení je rozvinuto do prostoru). Kvalitní obraz vznikne, pokud se zobrazovaná struktura po relativně dlouhou dobu nepohybuje. Výsledný 3D obraz je počítačově rekonstruován z jednotlivých 2D řezů.

upravit Metody zobrazení rychlosti toku krve – dopplerovské metody

Dopplerovské metody vycházejí ze vztahu změny frekvence. Cílem těchto metod je měření rychlosti pohybujících se struktur.

upravit Spojité dopplerovské zobrazení – průtokoměry

Při tomto měření musíme použít odděleného vysílače a přijímače ultrazvukového vlnění. Vysílač s jedním měničem spojitě generuje akustický signál a nelze ho proto přepínat do režimu přijímače. Rychlost toku krve je slyšitelná, proto mají průtokoměry akustický výstup. Průtokoměry zobrazují rychlost toku krve v závislosti na čase. Nevýhodou této metody je, že nelze zobrazit uspořádání a umístění sledovaných cév. Proto v případě dvou překrývajících se cév nevíme, ve které z nich rychlost krve měříme.

upravit Pulzní dopplerovské metody

Tyto metody používáme v kombinaci s odrazovými metodami (B). Používáme sondy, které mohou pracovat v různých režimech, mluvíme pak o duplexním měření. Sledujeme časový i frekvenční posun odraženého vlnění. Na monitoru pak vidíme jakou rychlost měříme a kde ji měříme.

Duplexní metoda je kombinací dvojrozměrného dynamického zobrazení a pulzní dopplerovské metody měření rychlosti. Dvojrozměrné dynamické zobrazení nám poskytuje informaci o morfologii sledované oblasti (i o morfologii cév). Pulzní dopplerovské měření poskytuje záznam rychlostního spektra toku krve v cévě.

Barevná duplexní ultrasonografie

Obraz je složen z barevné a černobílé části. Černobílá část poskytuje morfologickou informaci o odrazivosti, barevná část informaci o pohybu ve sledovaném řezu (pohyb toku krve). Tok krve od sondy je zobrazen modře, tok k sondě červeně. Jas barvy pak udává rychlost toku. Čas k získání barevného obrazu je větší než čas potřebný k získání obrazu černobílého. Proto je obrazová frekvence barevných obrazů menší než obrazová frekvence černobílého obrazu.

upravit Odkazy

upravit Související články

• Dopplerovská echokardiografie