شرح الموجات فوق الصوتية (التصوير فوق الصوتي)

التصوير فوق الصوتي (المرادفات: الموجات فوق الصوتية، تخطيط الصدى) هو إجراء تشخيصي يستخدم في طب إشعاعي لإنتاج صور مقطعية لأي عضو تقريبًا في أي شريحة. يعمل توليد الموجات فوق الصوتية عن طريق إصدار موجات صوتية عالية التردد على سطح الجسم ، والتي تنعكس على الأنسجة المراد فحصها. على الرغم من أن الفحص بالموجات فوق الصوتية هو إجراء إشعاعي ، إلا أن الغالبية العظمى منه يتم إجراؤه بواسطة أطباء في تخصصات أخرى. غالبًا ما يكون استخدام التصوير فوق الصوتي هو الإجراء التشخيصي الأول في فحص المريض ، ولكن يمكن استخدامه أيضًا ، على سبيل المثال ، لمراقبة مسار الأمراض المختلفة أو في رعاية ما قبل الولادة. سبب الاستخدام الواسع النطاق للتصوير بالموجات فوق الصوتية هو انخفاض مخاطر التلف نسبيًا مقارنةً بالتقليدية أشعة سينية الامتحانات. تم تنفيذ أول تطبيق طبي للتصوير بالموجات فوق الصوتية بواسطة طبيب الأعصاب الأمريكي كارل دوسيك في عام 1942. جاءت الفكرة الأساسية للتصوير بالموجات فوق الصوتية من الحرب العالمية الأولى ، عندما الموجات فوق الصوتية تم استخدام موجات لتحديد موقع الغواصات.

الإجراء

يعتمد مبدأ التصوير فوق الصوتي على استخدام صوت في نطاق من 1 ميجاهرتز إلى حوالي 20 ميجاهرتز ، والذي يتم إنشاؤه بواسطة عدد كبير من العناصر البلورية في الموجات فوق الصوتية التحقيق من خلال التأثير الكهروإجهادي (حدوث جهد كهربائي على مادة صلبة عندما يكون مشوهًا بشكل مرن). توجد هذه البلورات بجوار محول الطاقة مباشرة (سطح التلامس في محول الطاقة). يتم إنشاء خطوط الصوت بواسطة البلورات في محول الطاقة. ال كثافة تحدد خطوط الصوت قوة حل الموجات الصوتية الناتجة. نتيجة لذلك ، يتم تجميع الموجات الصوتية وتركيزها بحيث تكون الصورة التي تم إنشاؤها أكثر إخلاصًا للصورة. بعد انبعاث الموجات الصوتية المتولدة من المحول ، فإنها تصادف تراكيب أنسجة مختلفة في الجسم تنعكس منها. يؤدي هذا إلى إضعاف الطاقة في الأنسجة ، وهو أقوى كلما زاد نطاق تردد الموجات. نتيجة لزيادة فقدان الطاقة في نطاق التردد العالي ، ينخفض ​​عمق اختراق الموجات فوق الصوتية في الأنسجة. ومع ذلك ، لا يمكن تقليل التردد المتولد من المحولات بشكل تعسفي ، حيث ترتبط الترددات الأعلى بطول موجي أقصر وبالتالي يكون لها قدرة حل أفضل. عندما تصطدم الموجة الصوتية المتولدة ببنية نسيجية ، فإن درجة انعكاس الموجة الصوتية تعتمد بشكل مباشر على خصائص الأنسجة. يحتوي كل نوع من أنواع الأنسجة على عدد مختلف من الهياكل العاكسة التي تختلف في كثافة ورقم. على الرغم من حدوث الانعكاسات في كل نسيج تصطدم به الموجات فوق الصوتية ، فلا يزال من الممكن ألا ينتج عن كل موجة صوتية منعكسة إشارة تشتيت رجعي قوية بما يكفي ليتم اكتشافها في مخطط الموجات فوق الصوتية. إذا حدث الانعكاس على الأنسجة ، فإن الموجات الصوتية تنتقل جزئيًا إلى محول الطاقة حيث تستقبلها العناصر البلورية. تتم الآن معالجة المعلومات المستلمة عن طريق أداة تشكيل الحزم (طريقة لتحديد مصادر الصوت) وإرسالها كنبضات كهربائية للرقمنة. يتم إجراء الرقمنة بواسطة جهاز استقبال وبعد هذه العملية تصبح المخططات الصوتية مرئية على الشاشة. من الأهمية بمكان لانتشار الموجات فوق الصوتية هو المعاوقة. تمثل المقاومة ظاهرة تثير القلق في انتشار جميع الموجات الصوتية وتصف المقاومة التي تعارض انتشار الموجات. لتقليل ظاهرة المعاوقة ، يتم استخدام مادة هلامية معينة أثناء الفحص بالموجات فوق الصوتية ، مما يمنع الصوت من الانعكاس في الفراغات الهوائية بين المحول وسطح الجسم. تُستخدم الأنظمة التالية لعرض الموجات فوق الصوتية المستلمة ولإعادة بناء الصورة:

  • طريقة الوضع A (مرادف: طريقة تعديل السعة): في هذه الطريقة ، وهي طريقة بسيطة تقنيًا لتصوير إشارات الصدى ، تعتمد وظيفة التصوير على إزاحة السعة لموجات الموجات فوق الصوتية الفردية. بعد أن تنعكس الموجات الصوتية وتبعثرها الأنسجة ، تؤثر إشارات الصدى المرتدة على محول الطاقة ويتم عرضها على شكل اتساعات متصلة في سلسلة ، وكمؤشر لاستخدام عملية الوضع A ، يتم احتساب مراقبة الجودة ، على سبيل المثال في ال لحام تقنية التماس.
  • طريقة الوضع B (مرادف: طريقة وضع السطوع): على عكس الطريقة المعدلة بالسعة ، تنتج هذه الطريقة صورة مقطعية ثنائية الأبعاد يتم فيها تحديد هياكل الأنسجة المختلفة من خلال مستويات سطوع مختلفة. في هذه الطريقة ، تقوم شدة الموجات فوق الصوتية العائدة بترميز الصورة بمستويات رمادية. اعتمادًا على شدة الصدى ، تتم معالجة وحدات البكسل الفردية إلكترونيًا بكثافات مختلفة. بمساعدة طريقة B-mode ، من الممكن تشغيل مخططات الموجات فوق الصوتية الفردية كسلسلة متحركة للصور ، بحيث يمكن أيضًا الإشارة إلى الطريقة على أنها طريقة في الوقت الفعلي. يمكن أن يقترن هذا الإجراء في الوقت الحقيقي ثنائي الأبعاد بإجراءات أخرى مثل الوضع M أو الفحص بالموجات فوق الصوتية دوبلر. يتم شكل محول الطاقة للمسح بواسطة ماسح ضوئي محدب الشكل.
  • طريقة M-mode (مرادف: وضع الحركة): تم تحديد هذه الطريقة مسبقًا لتسجيل تسلسلات الحركة ، مثل عند تسجيل وظيفة الكل قلب أو صمام واحد. يتم إجراء المسح باستخدام ماسح ضوئي متجه دائري يمكن للحزم أن تنتشر منه في اتجاهات مختلفة.
  • إجراءات دوبلر بالموجات فوق الصوتية (انظر أدناه تصوير دوبلر بالموجات فوق الصوتية/مقدمة).
  • تطبيقات متعددة الأبعاد: تم إدخال الفحص بالموجات فوق الصوتية ثلاثي الأبعاد ورباعي الأبعاد كإجراءات إضافية في السنوات الأخيرة. بمساعدة الإجراء ثلاثي الأبعاد ، من الممكن إنشاء صور مكانية. يوفر الإجراء رباعي الأبعاد خيارًا لإجراء فحص وظيفي ديناميكي عن طريق تصوير مستوى آخر بالاقتران مع الإجراء ثلاثي الأبعاد ، على سبيل المثال.

بالإضافة إلى التطورات الأخرى في مجال التصوير فوق الصوتي متعدد الأبعاد ، تم إجراء المزيد من التطورات بشكل خاص في معالجة الإشارات الرقمية. خاصة من خلال زيادة قوة الحوسبة لمعالجات معدات الموجات فوق الصوتية ، أصبح من الممكن الآن فصل الضوضاء المحيطة بدقة عن الموجات الصوتية التي تم إنشاؤها مسبقًا ، بحيث يمكن تحسين دقة الصورة. علاوة على ذلك ، تم تحسين استخدام عوامل التباين في الفحص بالموجات فوق الصوتية ، مما أدى إلى زيادة دقة فحص الأوعية الدموية بالموجات فوق الصوتية. أصبحت الموجات فوق الصوتية المعززة بالتباين (CEUS) معيارًا لا غنى عنه في إدارة الأمراض الخبيثة. يكتشف الإجراء بيقين أكبر من تقنيات التصوير الأخرى ما إذا كان الورم حميدًا أم خبيثًا. هذا صحيح بشكل خاص للأعضاء الصلبة مثل كبد, الكلى والبنكرياس. أثناء العلاج الكيميائي، العلاج المناعي أو المعالجة بالإشعاع، يمكن استخدام CEUS لاكتشاف ما إذا كان ملف علاج قلل أو أزال نضح الورم تمامًا. وبالتالي ، يمكن أيضًا استخدام الإجراء من أجل علاج السيطرة والعلاج الأولي مراقبةالتصوير فوق الصوتي المتباين هو الإجراء الأول لمرضى الأورام الكلى وظيفة محدودة ، أ جهاز تنظيم ضربات القلب يمنع استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ، يجب تجنب التعرض للإشعاع ، أو اليود حساسية حاضر. تشمل مزايا الفحص بالموجات فوق الصوتية ما يلي:

  • إنه إجراء منخفض المخاطر وشائع الاستخدام مع معايير جودة عالية جدًا ، ولا يتطلب التعرض للإشعاع الذي يشكل خطورة على الصحية .

عيوب الفحص بالموجات فوق الصوتية هي كما يلي:

  • نظرًا لأنه إجراء معقد للغاية ، تعلم يعتبر من الصعب على الطبيب. نتيجة لهذا ، فإن موضوعية من الإجراء يعتبر منخفضًا.
  • علاوة على ذلك ، فإن دقة الإجراء أقل من ، على سبيل المثال ، التصوير المقطعي.

يتم عرض تطبيقات الموجات فوق الصوتية التالية ، من بين أمور أخرى ، أدناه: