초음파는 초음파를 사용하는 진단 기술입니다. 후자는 간단한 초음파 "실행"에 사용하거나 CT와 결합하여 신체 단면의 이미지를 얻거나(CT-Echotomography), 정보 및 혈류 이미지( 에코 컬러 도플러).
심층 기사
작동 원리
물리학에서 초음파는 짧은 파장과 높은 주파수를 특징으로 하는 종방향 탄성 기계적 파동입니다.
- 그들은 상관없이
- 그들은 장애물을 우회한다
- 서로 수정하지 않고 효과를 결합합니다.
소리와 빛은 파동으로 구성되어 있습니다.
파동은 요소의 응력이 전체 시스템으로 퍼질 때까지 인접한 요소로 전달되고 이들 요소에서 다른 요소로 전달되는 진동 운동이 특징입니다. "개별 운동의 결합으로 인한 이 운동은 계의 구성 요소 사이에 탄성 결합이 있기 때문에 일종의 집단 운동입니다. 이는 물질의 이동 없이 섭동의 전파를 일으킵니다. 시스템 자체 내의 모든 방향 이 집합적인 운동을 파동이라고 합니다. 초음파의 전파는 매질을 구성하는 분자의 압축 및 희박 밴드를 교대로 생성하는 파동 운동의 형태로 물질에서 발생합니다.
연못에 돌을 던질 때를 생각하면 파도의 개념을 이해할 수 있습니다.
파장은 위상이 동일한 두 점 사이의 거리, 즉 동일한 순간에 동일한 진폭과 운동 방향을 갖는 거리로 이해됩니다. 측정 단위는 그 부분 배수를 포함한 미터입니다. 길이 범위 d "파동에서 사용 초음파는 1.5에서 0.1나노미터(nm, 즉 10억분의 1미터) 사이입니다.
주파수는 단위 시간 동안 입자가 만드는 완전한 진동 또는 주기의 수로 정의되며 헤르츠(Hz)로 측정됩니다. 초음파에 사용되는 주파수 범위는 1~10-20 메가 헤르츠(MHz, 즉 1 백만 헤르츠)이며 때로는 20MHz보다 더 큰 경우도 있습니다. 이 주파수는 사람의 귀에 들리지 않습니다.
파동은 통과하는 매질의 탄성과 밀도에 따라 특정 속도로 전파됩니다. 파동의 전파 속도는 주파수와 파장의 곱(vel = 주파수 x 길이 d "파동)으로 표시됩니다.
초음파를 전파하려면 기질(예: 인체)이 필요하며, 이 기질의 탄성력은 입자의 응집력을 일시적으로 변경합니다. 기질에 따라, 따라서 밀도와 분자의 응집력에 따라 내부 파동의 전파 속도가 다릅니다.
음향 임피던스는 초음파에 의해 교차되는 물질의 고유 저항으로 정의됩니다. 그것은 물질의 전파 속도에 영향을 미치며 매체 자체의 초음파 전파 속도를 매체 밀도에 곱한 값에 정비례합니다(IA = vel x 밀도). 인체의 다른 조직은 모두 다른 임피던스를 가지며 이것이 초음파 기술의 기반이 되는 원리입니다.
예를 들어, 공기와 물은 음향 임피던스가 낮고, 간 지방과 근육은 중간이고, 뼈와 강철은 매우 높습니다. 또한 조직의 이러한 특성 덕분에 간세포(간세포)에 지방이 축적되는 지방간 질환, 타박상(혈액의 유출) 및 기타 유형의 고립된 액체 또는 고형 수집물.
초음파에서 초음파가 생성됩니다. 압전 효과 고주파. 압전 효과란 일부 석영 결정 또는 일부 유형의 세라믹이 갖는 특성을 의미하며, 전압에 연결되면 고주파수에서 진동하므로 교류 전류에 의해 교차될 경우입니다. 이 결정은 변환기라고 하는 피험자의 피부나 조직과 접촉하는 초음파 탐침 내부에 들어 있어 검사할 신체를 가로질러 초음파 빔을 방출하고 "방출과 직접적인 관련이 있는 감쇠"를 겪습니다. 변환기의 주파수. 따라서 초음파의 주파수가 높을수록 조직에 더 많이 침투하여 이미지의 해상도가 높아집니다. 복부 장기의 연구에는 일반적으로 3~5Mega Hertz 사이의 작동 주파수가 사용되며, 7.5Mega Hertz보다 더 높은 분해능이 있는 더 높은 주파수는 표재성 조직(갑상선, 유방, 음낭, 등.).
음향 임피던스가 다른 직물 사이의 통과 지점을 인터페이스라고 합니다. 초음파가 인터페이스를 만날 때마다 빔이 부분적으로 나옵니다. 휘어진 (돌아가다) 그리고 부분적으로 굴절 (즉, 밑에 있는 조직에 의해 흡수됨). 반사된 빔은 에코라고도 합니다. 리턴 단계에서 전류를 생성하는 프로브의 수정을 여기시키는 변환기로 되돌아갑니다. 즉, 압전 효과는 초음파를 전기 신호로 변환한 다음 컴퓨터에서 처리하여 실시간으로 비디오의 이미지로 변환합니다.
따라서 반사된 초음파의 특성을 분석하여 밀도가 다른 구조를 구별하는 데 유용한 정보를 얻을 수 있습니다. 반사 에너지는 두 표면 사이의 음향 임피던스 변화에 정비례합니다.공기와 피부 사이의 통과와 같은 상당한 변화의 경우 초음파 빔은 전반사를 겪을 수 있습니다. 이를 위해 프로브와 피부 사이에 젤라틴성 물질을 사용해야 하며, 이는 공기를 제거하는 목적이 있습니다.
실행 방법
초음파는 세 가지 다른 방법으로 수행할 수 있습니다.
A-모드(진폭 모드 = 진폭 변조): 현재 B-모드로 대체되었습니다. A 모드에서 각 에코는 기준선의 편향으로 표시됩니다(반사파가 수신 시스템으로 되돌아오는 데 걸리는 시간, 즉 반사를 일으킨 인터페이스와 프로브 사이의 거리를 나타냄). 진폭이 신호를 생성한 신호의 강도에 해당하는 "피크". 초음파 신호를 나타내는 가장 간단한 방법이며 1차원 유형입니다(즉, 1차원에서만 분석을 제공함). 검사 중인 구조(액체 또는 고체)의 특성에 대한 정보만 제공합니다. A-모드는 여전히 사용되지만 안과 및 신경과에서만 사용됩니다.
TM-Mode(Time Motion Mode): A-Mode 데이터는 동적 데이터로 보강됩니다. 각 에코가 발광점으로 표현되는 2차원 이미지가 얻어진다. 점은 구조물의 움직임과 관련하여 수평으로 이동합니다. 인터페이스가 고정되어 있으면 밝은 부분도 고정되어 있습니다. A-Mode와 비슷하지만 에코의 움직임도 기록된다는 차이점이 있습니다. 이 방법은 특히 판막 역학의 시연을 위해 심장학에서 여전히 사용됩니다.
B-모드(밝기 모드 또는 밝기 변조): 이것은 검사 중인 구조물에서 나오는 에코를 텔레비전 모니터에 표시한 전형적인 에코 단층 촬영 이미지(즉, 신체의 일부)입니다. 이미지는 반사된 파동을 밝기(회색 음영)가 "에코의 강도"에 비례하는 신호로 변환하여 구성되며, 다양한 에코 간의 공간 관계는 화면에 장기 섹션의 이미지를 "구축"합니다 2차원 이미지도 제공합니다.
그레이스케일(다양한 진폭의 에코를 나타내는 다양한 회색 음영)의 도입으로 초음파 이미지의 품질이 더욱 향상되었습니다. 따라서 모든 신체 구조는 검은색에서 흰색에 이르는 색조로 표현됩니다. 흰색 점은 "호출된 이미지"의 존재를 나타냅니다. 고에코 (예: 계산) "이미지의 검은 점 저에코 (예: 액체).
스캐닝 기술에 따르면 B-모드 초음파는 정적(또는 수동) 또는 동적(실시간)일 수 있습니다.실시간 초음파를 사용하면 이미지가 위상 동적에서 지속적으로 재구성됩니다(초당 16개 이상의 완전한 스캔). 실시간으로 연속적인 표현.
계속: "초음파"의 응용
