अल्ट्रासाउंड

अल्ट्रासाउंड एक नैदानिक ​​तकनीक है जो अल्ट्रासाउंड का उपयोग करती है। उत्तरार्द्ध का उपयोग "एक" साधारण अल्ट्रासाउंड के निष्पादन में किया जा सकता है, या शरीर के वर्गों (सीटी-इकोटोमोग्राफी) की छवियों को प्राप्त करने के लिए या सीटी के साथ संयुक्त किया जा सकता है, या जानकारी और रक्त प्रवाह छवियों को प्राप्त करने के लिए ( इकोकोलोर्डोप्लर)।

गहन लेख

संचालन का सिद्धांत

भौतिकी में, अल्ट्रासाउंड अनुदैर्ध्य लोचदार यांत्रिक तरंगें हैं जो छोटी तरंग दैर्ध्य और उच्च आवृत्तियों की विशेषता होती हैं। तरंगों में विशिष्ट गुण होते हैं:

• उन्हें कोई फर्क नहीं पड़ता
• वे बाधाओं को बायपास करते हैं
• वे एक दूसरे को संशोधित किए बिना अपने प्रभावों को मिलाते हैं।

ध्वनि और प्रकाश तरंगों से बने होते हैं।
तरंगों को एक दोलन गति की विशेषता होती है जिसमें एक तत्व का तनाव पड़ोसी तत्वों तक और इनसे दूसरे तत्वों तक फैलता है, जब तक कि यह पूरे सिस्टम में फैल न जाए। यह गति, "व्यक्तिगत गतियों के युग्मन के परिणामस्वरूप, एक प्रकार की सामूहिक गति है, जो सिस्टम के घटकों के बीच लोचदार बंधनों की उपस्थिति के कारण होती है। यह पदार्थ के किसी भी परिवहन के बिना, एक गड़बड़ी के प्रसार को जन्म देती है। प्रणाली के भीतर ही किसी भी दिशा। इस सामूहिक गति को तरंग कहा जाता है। अल्ट्रासाउंड का प्रसार तरंग गति के रूप में पदार्थ में होता है जो माध्यम बनाने वाले अणुओं के संपीड़न और दुर्लभता के वैकल्पिक बैंड उत्पन्न करता है।
जरा सोचिए कि जब कोई पत्थर तालाब में फेंका जाता है और आप लहर की अवधारणा को समझ जाएंगे।

तरंग दैर्ध्य को चरण में दो लगातार बिंदुओं के बीच की दूरी के रूप में समझा जाता है, अर्थात, एक ही पल में, समान आयाम और गति की दिशा। इसकी माप की इकाई मीटर है, इसके उपगुणकों सहित। लंबाई की सीमा d "लहर में प्रयुक्त अल्ट्रासाउंड 1.5 और 0.1 नैनोमीटर (एनएम, यानी एक मीटर का एक अरबवां) के बीच होता है।
आवृत्ति को पूर्ण दोलनों, या चक्रों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो कण समय की एक इकाई में बनाते हैं और हर्ट्ज (हर्ट्ज) में मापा जाता है। अल्ट्रासाउंड में उपयोग की जाने वाली आवृत्ति रेंज 1 और 10-20 मेगा हर्ट्ज (मेगाहर्ट्ज, यानी एक के बीच होती है) मिलियन हर्ट्ज) और कभी-कभी 20 मेगाहर्ट्ज से भी अधिक होती है। ये आवृत्तियां मानव कान के लिए श्रव्य नहीं हैं।
तरंगें एक निश्चित गति से फैलती हैं, जो उस माध्यम की लोच और घनत्व पर निर्भर करती है जिससे वे गुजरते हैं। एक तरंग की प्रसार गति इसकी आवृत्ति के उत्पाद द्वारा इसकी तरंग दैर्ध्य (vel = freq x लंबाई d "लहर) द्वारा दी जाती है।

प्रचार करने के लिए, अल्ट्रासाउंड को एक सब्सट्रेट (उदाहरण के लिए मानव शरीर) की आवश्यकता होती है, जिसमें से वे कणों के सामंजस्य के लोचदार बलों को क्षणिक रूप से बदल देते हैं। सब्सट्रेट के आधार पर, इसलिए इसके घनत्व और इसके अणुओं के सामंजस्य बलों के आधार पर, इसके अंदर तरंग की एक अलग प्रसार गति होगी।
ध्वनिक प्रतिबाधा को अल्ट्रासाउंड द्वारा पार किए जाने वाले पदार्थ के आंतरिक प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया गया है। यह पदार्थ में उनके प्रसार की गति को प्रभावित करता है और माध्यम में ही अल्ट्रासाउंड के प्रसार की गति से गुणा किए गए माध्यम के घनत्व के सीधे आनुपातिक होता है (IA = vel x घनत्व)। मानव शरीर के विभिन्न ऊतकों में एक अलग प्रतिबाधा होती है, और यही वह सिद्धांत है जिस पर अल्ट्रासाउंड तकनीक आधारित है।
उदाहरण के लिए, हवा और पानी में कम ध्वनिक प्रतिबाधा होती है, यकृत वसा और मांसपेशियों में मध्यवर्ती होती है और हड्डी और स्टील बहुत अधिक होती है। इसके अलावा, ऊतकों की इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, अल्ट्रासाउंड मशीन कभी-कभी ऐसी चीजें देख सकती है जो सीटी (कंप्यूटेड टोमोग्राफी) नहीं देखती हैं, जैसे कि फैटी लीवर रोग, यानी हेपेटोसाइट्स (यकृत कोशिकाओं) में वसा का संचय, हेमेटोमा से संलयन (रक्त का बहिर्वाह) और अन्य प्रकार के पृथक द्रव या ठोस संग्रह।

अल्ट्रासाउंड में, अल्ट्रासाउंड के लिए उत्पन्न होते हैं पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव उच्च आवृत्ति। पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव से हमारा तात्पर्य उस संपत्ति से है, जिसमें कुछ क्वार्ट्ज क्रिस्टल या कुछ प्रकार के सिरेमिक होते हैं, जो उच्च आवृत्ति पर कंपन करते हैं यदि एक विद्युत वोल्टेज से जुड़ा होता है, इसलिए यदि एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह द्वारा पार किया जाता है। ये क्रिस्टल त्वचा या विषय के ऊतकों के संपर्क में रखे गए अल्ट्रासाउंड जांच के अंदर समाहित होते हैं, जिसे ट्रांसड्यूसर कहा जाता है, जो इस प्रकार अल्ट्रासाउंड के बीम का उत्सर्जन करता है जो जांच के लिए शरीर को पार करते हैं और "क्षीणन जो उत्सर्जन के साथ सीधे संबंध में है" से गुजरते हैं। ट्रांसड्यूसर की आवृत्ति। इसलिए, अल्ट्रासाउंड की आवृत्ति जितनी अधिक होगी, छवियों के उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ, ऊतकों में उनकी पैठ उतनी ही अधिक होगी। उदर अंगों के अध्ययन के लिए, आमतौर पर 3 और 5 मेगा हर्ट्ज के बीच काम करने वाली आवृत्तियों का उपयोग किया जाता है, जबकि उच्च आवृत्तियों, 7.5 मेगा हर्ट्ज से अधिक, अधिक संकल्प क्षमता के साथ, सतही ऊतकों (थायरॉयड, स्तन, अंडकोश, अंडकोश, अंडकोश) के मूल्यांकन के लिए उपयोग किया जाता है। आदि।)।
विभिन्न ध्वनिक प्रतिबाधा वाले कपड़ों के बीच पारित होने के बिंदुओं को इंटरफेस कहा जाता है। जब भी अल्ट्रासाउंड एक इंटरफेस से मिलता है, बीम भाग में आता है पलटा हुआ (वापस जाओ) और भाग में अपवर्तित (अर्थात अंतर्निहित ऊतकों द्वारा अवशोषित)। परावर्तित किरण को प्रतिध्वनि भी कहा जाता है; यह, वापसी के चरण में, ट्रांसड्यूसर के पास वापस जाता है जहां यह विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने वाले जांच के क्रिस्टल को उत्तेजित करता है। दूसरे शब्दों में, पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव अल्ट्रासाउंड को विद्युत संकेतों में बदल देता है जिसे बाद में कंप्यूटर द्वारा संसाधित किया जाता है और वास्तविक समय में वीडियो पर एक छवि में बदल दिया जाता है।
इसलिए, परावर्तित अल्ट्रासाउंड तरंग की विशेषताओं का विश्लेषण करके, विभिन्न घनत्वों के साथ संरचनाओं को अलग करने के लिए उपयोगी जानकारी प्राप्त करना संभव है। परावर्तन ऊर्जा दो सतहों के बीच ध्वनिक प्रतिबाधा में भिन्नता के समानुपाती होती है। महत्वपूर्ण भिन्नताओं के लिए, जैसे कि हवा और त्वचा के बीच का मार्ग, अल्ट्रासाउंड बीम कुल प्रतिबिंब से गुजर सकता है; इसके लिए प्रोब और त्वचा के बीच जिलेटिनस पदार्थों का उपयोग करना आवश्यक है।उनका उद्देश्य हवा को खत्म करना है।

निष्पादन के तरीके

अल्ट्रासाउंड तीन अलग-अलग तरीकों से किया जा सकता है:

ए-मोड (आयाम मोड = आयाम मॉडुलन): वर्तमान में बी-मोड द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। ए-मोड के साथ, प्रत्येक प्रतिध्वनि को बेसलाइन के विक्षेपण के रूप में प्रस्तुत किया जाता है (जो परावर्तित तरंग को रिसीविंग सिस्टम में वापस आने में लगने वाले समय को व्यक्त करता है, अर्थात इंटरफ़ेस के बीच की दूरी जो प्रतिबिंब और जांच का कारण बनती है), के रूप में एक "शिखर" जिसका आयाम उस सिग्नल की तीव्रता से मेल खाता है जो इसे उत्पन्न करता है। यह अल्ट्रासाउंड सिग्नल का प्रतिनिधित्व करने का सबसे आसान तरीका है और एक-आयामी प्रकार का है (यानी यह केवल एक आयाम में विश्लेषण प्रदान करता है)। यह केवल जांच के तहत संरचना (तरल या ठोस) की प्रकृति के बारे में जानकारी देता है। ए-मोड अभी भी प्रयोग किया जाता है, लेकिन केवल नेत्र विज्ञान और तंत्रिका विज्ञान में।

टीएम-मोड (टाइम मोशन मोड): इसमें ए-मोड डेटा डायनेमिक डेटा से समृद्ध होता है। एक द्वि-आयामी छवि प्राप्त की जाती है जिसमें प्रत्येक प्रतिध्वनि को एक चमकदार बिंदु द्वारा दर्शाया जाता है। संरचनाओं के आंदोलनों के संबंध में बिंदु क्षैतिज रूप से चलते हैं। यदि इंटरफेस स्थिर हैं, तो चमकीले धब्बे भी स्थिर रहेंगे। यह ए-मोड के समान है, लेकिन इस अंतर के साथ कि प्रतिध्वनि की गति भी दर्ज की जाती है। इस पद्धति का उपयोग अभी भी कार्डियोलॉजी में किया जाता है, विशेष रूप से वाल्व कैनेटीक्स के प्रदर्शन के लिए।

बी-मोड (ब्राइटनेस मोड या ब्राइटनेस का मॉड्यूलेशन): यह एक क्लासिक इको-टोमोग्राफिक इमेज (अर्थात शरीर का एक भाग) है जो जांच के तहत संरचनाओं से आने वाली गूँज के टेलीविजन मॉनिटर पर प्रतिनिधित्व करता है। छवि का निर्माण परावर्तित तरंगों को संकेतों में परिवर्तित करके किया जाता है, जिनकी चमक (ग्रे के रंग) "गूंज की तीव्रता" के समानुपाती होती है; विभिन्न गूँज के बीच स्थानिक संबंध स्क्रीन पर "बिल्ड" अंग के खंड की छवि जांच के तहत यह द्वि-आयामी चित्र भी प्रस्तुत करता है।

ग्रेस्केल (विभिन्न आयामों की गूँज का प्रतिनिधित्व करने के लिए ग्रे के विभिन्न रंगों) की शुरूआत ने अल्ट्रासाउंड छवि की गुणवत्ता में और सुधार किया है। इस प्रकार सभी शारीरिक संरचनाओं को काले से सफेद तक के स्वरों के साथ दर्शाया गया है। सफेद बिंदु एक "छवि कहा जाता है" की उपस्थिति का संकेत देते हैं। हाइपरेचोइक (उदाहरण के लिए एक गणना), जबकि एक "छवि" के काले बिंदु हाइपोइकोइक (उदाहरण के लिए तरल पदार्थ)।

स्कैनिंग तकनीक के अनुसार, बी-मोड अल्ट्रासाउंड स्थिर (या मैनुअल) या गतिशील (रीयल-टाइम) हो सकता है। रीयल-टाइम अल्ट्रासाउंड के साथ चरण गतिशील में छवि को लगातार पुनर्निर्मित किया जाता है (प्रति सेकंड कम से कम 16 पूर्ण स्कैन), प्रदान करना वास्तविक समय में एक सतत प्रतिनिधित्व।

जारी रखें: "अल्ट्रासाउंड" के अनुप्रयोग