Echografie is een diagnostische techniek die gebruik maakt van ultrageluid, dat kan worden gebruikt bij de "uitvoering van een" eenvoudige echografie, of gecombineerd met een CT om beelden van lichaamsdelen te verkrijgen (CT-echotomografie), of om informatie en bloedstroombeelden te verkrijgen ( echo-doppler).
Diepgaande artikelen
Werkingsprincipe
In de natuurkunde zijn ultrageluiden longitudinale elastische mechanische golven die worden gekenmerkt door korte golflengten en hoge frequenties.Golfen hebben typische eigenschappen:
- Ze dragen het maakt niet uit
- Ze omzeilen obstakels
- Ze combineren hun effecten zonder elkaar te wijzigen.
Geluid en licht bestaan uit golven.
De golven worden gekenmerkt door een oscillerende beweging waarin de spanning van een element wordt overgedragen op de aangrenzende elementen en van deze op de andere, totdat deze zich naar het hele systeem verspreidt. Deze beweging, die het resultaat is van de "koppeling van individuele bewegingen, is een soort collectieve beweging, vanwege de aanwezigheid van elastische bindingen tussen de componenten van het systeem. Het geeft aanleiding tot de voortplanting van een verstoring, zonder enig transport van materie, in elke richting binnen het systeem zelf. Deze collectieve beweging wordt een golf genoemd. De voortplanting van ultrageluid vindt plaats in materie in de vorm van een golfbeweging die afwisselende banden van compressie en verdunning genereert van de moleculen waaruit het medium bestaat.
Denk maar aan wanneer een steen in een vijver wordt gegooid en je zult het concept van een golf begrijpen.
Onder golflengte wordt verstaan de afstand tussen twee opeenvolgende punten in fase, dat wil zeggen met op hetzelfde moment identieke amplitude en bewegingsrichting. De meeteenheid is de meter, inclusief de subveelvouden. Het bereik van lengtes d " golf gebruikt in ultrageluid ligt tussen 1,5 en 0,1 nanometer (nm, ofwel een miljardste van een meter).
Frequentie wordt gedefinieerd als het aantal volledige oscillaties, of cycli, dat deeltjes maken in een tijdseenheid en wordt gemeten in Hertz (Hz).Het frequentiebereik dat wordt gebruikt bij ultrageluid ligt tussen 1 en 10-20 Mega Hertz ( MHz, miljoen Hertz) en is soms zelfs groter dan 20MHz.Deze frequenties zijn niet hoorbaar voor het menselijk oor.
Golven planten zich voort met een bepaalde snelheid, die afhangt van de elasticiteit en dichtheid van het medium waar ze doorheen gaan.De voortplantingssnelheid van een golf wordt gegeven door het product van zijn frequentie door zijn golflengte (vel = freq x lengte d "golf).
Om zich voort te planten hebben ultrageluiden een substraat nodig (bijvoorbeeld het menselijk lichaam), waarvan ze tijdelijk de elastische cohesiekrachten van de deeltjes veranderen. Afhankelijk van het substraat, dus afhankelijk van de dichtheid en de cohesiekrachten van de moleculen, zal er een verschillende voortplantingssnelheid zijn van de golf erin.
Akoestische impedantie wordt gedefinieerd als de intrinsieke weerstand van materie die door ultrageluid moet worden overschreden. Het beïnvloedt hun voortplantingssnelheid in de materie en is recht evenredig met de dichtheid van het medium vermenigvuldigd met de voortplantingssnelheid van de ultrageluiden in het medium zelf (IA = vel x dichtheid). De verschillende weefsels van het menselijk lichaam hebben allemaal een verschillende impedantie, en dit is het principe waarop de ultrageluidtechniek is gebaseerd.
Lucht en water hebben bijvoorbeeld een lage akoestische impedantie, levervet en spieren hebben een middelmatige en bot en staal hebben een zeer hoge. Bovendien kan het ultrasone apparaat dankzij deze eigenschap van de weefsels soms dingen zien die de CT (computertomografie) niet ziet, zoals leververvetting, dat wil zeggen de ophoping van vet in de hepatocyten (levercellen), hematomen van kneuzing (extravasatie van bloed) en andere soorten geïsoleerde vloeistof- of vaste ophopingen.
In de echo worden de echo's gegenereerd voor: piëzo-elektrisch effect hoge frequentie. Met piëzo-elektrisch effect bedoelen we de eigenschap, die sommige kwartskristallen of sommige soorten keramiek bezitten, om met hoge frequentie te trillen als ze zijn aangesloten op een elektrische spanning, dus als ze worden gekruist door een elektrische wisselstroom. Deze kristallen bevinden zich in de ultrasone sonde die in contact wordt gebracht met de huid of weefsels van het onderwerp, een transducer genaamd, die dus stralen van ultrageluid uitzendt die de te onderzoeken lichamen doorkruisen en een "verzwakking ondergaan die in directe relatie staat met de emissie frequentie van de omvormer. Daarom, hoe hoger de frequentie van de ultrageluiden, hoe groter hun penetratie in de weefsels, met een hogere resolutie van de beelden. Voor de studie van de buikorganen worden gewoonlijk werkfrequenties tussen 3 en 5 Mega Hertz gebruikt, terwijl hogere frequenties, groter dan 7,5 Mega Hertz, met een groter oplossend vermogen, worden gebruikt voor de evaluatie van oppervlakkige weefsels (schildklier, borst, scrotum, enzovoort.).
De doorgangspunten tussen stoffen met verschillende akoestische impedanties worden interfaces genoemd. Telkens wanneer de echografie een interface ontmoet, komt de straal gedeeltelijk reflex (ga terug) en gedeeltelijk gebroken (d.w.z. geabsorbeerd door de onderliggende weefsels). De gereflecteerde bundel wordt ook wel een echo genoemd; het gaat in de terugkeerfase terug naar de transducer waar het het kristal van de sonde bekrachtigt en een elektrische stroom genereert. Met andere woorden, het piëzo-elektrische effect zet ultrageluid om in elektrische signalen die vervolgens door een computer worden verwerkt en in realtime worden omgezet in een beeld op de video.
Door de kenmerken van de gereflecteerde ultrasone golf te analyseren, is het daarom mogelijk om nuttige informatie te verkrijgen om structuren met verschillende dichtheden te differentiëren. De reflectie-energie is recht evenredig met de variatie in akoestische impedantie tussen twee oppervlakken.Voor significante variaties, zoals de doorgang tussen de lucht en de huid, kan de ultrasone bundel totale reflectie ondergaan; hiervoor is het noodzakelijk om gelatineuze substanties tussen de sonde en de huid te gebruiken, die tot doel hebben de lucht te verwijderen.
Methoden van uitvoering
Echografie kan op drie verschillende manieren worden gedaan:
A-Mode (Amplitude Mode = amplitudemodulaties): wordt momenteel vervangen door B-Mode. Met de A-modus wordt elke echo weergegeven als een afbuiging van de basislijn (die de tijd uitdrukt die nodig is voor de gereflecteerde golf om terug te keren naar het ontvangende systeem, dwz de afstand tussen de interface die de reflectie veroorzaakte en de sonde), zoals een "piek" waarvan de amplitude overeenkomt met de intensiteit van het signaal dat het heeft gegenereerd. Het is de eenvoudigste manier om het ultrasone signaal weer te geven en is van het eendimensionale type (dwz het biedt een analyse in slechts één dimensie). Het geeft alleen informatie over de aard van de onderzochte structuur (vloeibaar of vast). A-Mode wordt nog steeds gebruikt, maar alleen in de oogheelkunde en neurologie.
TM-Mode (Time Motion Mode): daarin wordt de A-Mode data verrijkt met de dynamische data. Er wordt een tweedimensionaal beeld verkregen waarin elke echo wordt weergegeven door een lichtpunt. De punten bewegen horizontaal ten opzichte van de bewegingen van de constructies. Als de interfaces stationair zijn, blijven de lichtpuntjes ook stationair. het is vergelijkbaar met A-Mode, maar met het verschil dat de beweging van de echo ook wordt opgenomen. Deze methode wordt nog steeds gebruikt in de cardiologie, vooral voor demonstraties van klepkinetiek.
B-Mode (Brightness Mode of modulatie van helderheid): het is een klassiek echo-tomografisch beeld (dwz een deel van het lichaam) van de weergave op een televisiemonitor van de echo's afkomstig van de onderzochte structuren. Het beeld wordt geconstrueerd door de gereflecteerde golven om te zetten in signalen waarvan de helderheid (grijstinten) evenredig is met de "intensiteit van de echo"; de ruimtelijke relaties tussen de verschillende echo's "bouwen" op het scherm het beeld van de sectie van het orgel in onderzoek Het biedt ook tweedimensionale afbeeldingen.
De introductie van grijswaarden (verschillende grijstinten om echo's van verschillende amplitude weer te geven) heeft de kwaliteit van het ultrasone beeld verder verbeterd. Zo worden alle lichaamsstructuren weergegeven met tinten variërend van zwart tot wit. De witte stippen duiden op de aanwezigheid van een 'genoemd beeld'. hyperechoïsch (bijvoorbeeld een berekening), terwijl de zwarte punten van een "afbeelding" hypoechoïsch (bijvoorbeeld vloeistoffen).
Volgens de scantechniek kan het B-Mode ultrageluid statisch (of handmatig) of dynamisch (real-time) zijn.Bij realtime echo's wordt het beeld constant gereconstrueerd (minimaal 16 volledige scans per seconde) in fase dynamisch, waardoor een continue weergave in realtime.
VERDER: Toepassingen van "echografie"
