Πώς λειτουργεί ένα μηχάνημα υπερήχων;

Ένα μηχάνημα υπερήχων χρησιμοποιεί ηχητικά κύματα για να δημιουργήσει εικόνες από το εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος. Ένας ανιχνευτής μετατροπέα εκπέμπει ηχητικά κύματα, τα οποία αναπηδούν από υγρά, ιστούς και όργανα και λαμβάνονται από τον ανιχνευτή. Ο υπολογιστής χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να δημιουργήσει μια εικόνα σε πραγματικό χρόνο του εσωτερικού του σώματος.

Όταν η ιατρική τεχνολογία δεν ήταν τόσο ανεπτυγμένη όσο σήμερα, οι γιατροί έπρεπε να «αισθανθούν» το προσβεβλημένο όργανο του σώματος των ασθενών τους και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουν την εμπειρία τους για να προσδιορίσουν την υποκείμενη αιτία της δυσφορίας.

Μη έχοντας καμία άλλη μορφή εξέτασης στη διάθεσή τους, οι αρχαίοι μας πρόγονοι έπρεπε να εξαρτώνται εξ ολοκλήρου από αυτή την ωμή, στοιχειώδη τεχνική ανίχνευσης προβλημάτων μέσα στο σώμα. Γρήγορα στο σήμερα, και μπορούμε να εντοπίσουμε τη μικρότερη κακοήθη ανάπτυξη οπουδήποτε μέσα στο ανθρώπινο σώμα, χάρη στην απεικόνιση υπερήχων.

Τι είναι η σάρωση με υπερήχους;

Photo Credit :Ramaset / Shutterstock

Η σάρωση με υπερήχους, ή απλά ο υπέρηχος, είναι μια μη επεμβατική και ανώδυνη διαγνωστική τεχνική που χρησιμοποιείται για να «κοιτάξουμε μέσα» τα σπλάχνα του ανθρώπινου σώματος. Γνωστή και ως υπερηχογράφημα, είναι μια αρκετά αποτελεσματική και ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική που χρησιμοποιούν οι γιατροί και οι ιατροί για να προσδιορίσουν τι συμβαίνει μέσα στο ανθρώπινο σώμα χωρίς να το χειρουργήσουν πραγματικά. Αν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί (και χρησιμοποιείται) σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις όπου πρέπει να προσδιοριστεί η κατάσταση των εσωτερικών οργάνων του ασθενούς (όπως ο έλεγχος της κυκλοφορίας του αίματος σε ένα άκρο, η ανίχνευση όγκων κ.λπ.), η υπερηχογραφία συνδέεται συχνότερα με την εγκυμοσύνη, καθώς βοηθά στον προσδιορισμό διαφόρων παραμέτρων ανάπτυξης του εμβρύου, γεγονός που βοηθά στον υπολογισμό της ημερομηνίας γέννησης.

Το μηχάνημα υπερήχων

Σε αντίθεση με ένα μηχάνημα ακτίνων Χ, το οποίο χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητικά κύματα για να σχηματίσει εικόνες του ανθρώπινου σώματος, τα μηχανήματα υπερήχων χρησιμοποιούν ήχο. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιεί κύματα υπερήχων (εξ ου και το όνομα «μηχάνημα υπερήχων») για να ανακαλύψει τι συμβαίνει μέσα στο σώμα.

Στοιχεία

Φωτογραφία :Tyler Olson / Shutterstock

Δομικά, ένα μηχάνημα υπερήχων είναι πολύ απλό. Αποτελείται από δύο βασικά μέρη:

1. Ένας αισθητήρας μορφοτροπέα που στέλνει ηχητικά κύματα και λαμβάνει τις ηχώ τους
2. Ένας υπολογιστής (κεντρική μονάδα επεξεργασίας ή CPU) που τροφοδοτεί τον αισθητήρα του μορφοτροπέα, εκτελεί όλους τους υπολογισμούς και εμφανίζει τις εικόνες της εσωτερικής περιοχής σε μια οθόνη.

Πώς λειτουργεί η υπερηχογραφία;

Οι υπερηχογραφικές σαρώσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν σε διαφορετικά μέρη του σώματος (Photo Credit :Tyler Olson / Shutterstock)

Ο αισθητήρας μετατροπέα διατίθεται σε διάφορα σχήματα και μεγέθη. Ανεξάρτητα από την εμφάνισή τους, τα περισσότερα από αυτά περιέχουν έναν ή περισσότερους κρυστάλλους χαλαζία που ονομάζονται πιεζοηλεκτρικοί κρύσταλλοι. Το ενδιαφέρον με αυτούς τους κρυστάλλους είναι ότι αλλάζουν σχήμα ή δονούνται όταν τους εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Έτσι, όταν ο μορφοτροπέας είναι ενεργοποιημένος, οι κρύσταλλοι δημιουργούν δονήσεις που παράγουν ηχητικά κύματα με συχνότητες (οπουδήποτε μεταξύ 1 και 18 MHz) που είναι υψηλότερες από αυτές που μπορούν να ακούσουν οι άνθρωποι.

Πριν ξεκινήσετε τη διαδικασία, ένα τζελ με βάση το νερό εφαρμόζεται απευθείας στο δέρμα στην καθορισμένη περιοχή του σώματος του ατόμου. Αυτό αποφεύγει τον σχηματισμό εξαιρετικά μικροσκοπικών φυσαλίδων αέρα μεταξύ του καθετήρα και του δέρματος, οι οποίες θα μπορούσαν ενδεχομένως να παρεμποδίσουν τη μετάδοση και τη λήψη ηχητικών κυμάτων. Η ηχητική δέσμη που παράγεται από τον καθετήρα εστιάζεται είτε από το σχήμα του καθετήρα, έναν φακό μπροστά από τον καθετήρα ή από ένα σύνολο παλμών ελέγχου από τον σαρωτή, με αποτέλεσμα ένα ηχητικό κύμα σε σχήμα τόξου που εκπέμπεται από την όψη του καθετήρα, εισέρχεται στο σώμα και τελικά εστιάζεται στο επιθυμητό βάθος.

Πώς λειτουργεί η σάρωση με υπερήχους

Τα μεταδιδόμενα ηχητικά κύματα περνούν μέσα από το λεπτό στρώμα του δέρματος, αλλά αναπηδούν από υγρά, ιστούς και εσωτερικά όργανα. Αυτά τα ανακλώμενα κύματα λαμβάνονται από τον ανιχνευτή, ο οποίος τα μετατρέπει σε ηλεκτρικά σήματα (ευχαριστώ. πιεζοηλεκτρικοί κρύσταλλοι!) και τα τροφοδοτεί στον υπολογιστή. Ο υπολογιστής χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες και εκτελεί γρήγορους υπολογισμούς (πολλούς από αυτούς!) χρησιμοποιώντας την ταχύτητα του ήχου και τον χρόνο που χρειάζεται η ηχώ για να φτάσει στον ανιχνευτή για να δημιουργήσει μια εικόνα σε πραγματικό χρόνο του εσωτερικού του ανθρώπινου σώματος.

Οι παραδοσιακοί σαρωτές υπερήχων εμφανίζουν εικόνες 2 διαστάσεων, που σημαίνει ότι οι εικόνες εμφανίζονται σε επίπεδα τμήματα του σώματος. Ωστόσο, οι σύγχρονοι σαρωτές χρησιμοποιούν τους ίδιους υπολογισμούς για την παραγωγή τρισδιάστατων εικόνων, κάτι που αποτελεί θαυμάσια πρόοδο, ειδικά για τους επίδοξους γονείς που παρακολουθούν την ανάπτυξη του μωρού τους.

Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη από έναν τρισδιάστατο υπέρηχο (Φωτογραφία :CLIPAREA l Προσαρμοσμένα μέσα / Shutterstock)

Υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τύποι υπερηχογράφημα, ανάλογα με τον τύπο της εξέτασης που απαιτείται, συμπεριλαμβανομένου του υπερηχογραφήματος Doppler (για να προσδιοριστεί εάν ορισμένες δομές απομακρύνονται από ή προς τον ανιχνευτή), του υπερηχογραφήματος αντίθεσης (χρησιμοποιείται στην ηχοκαρδιογραφία και για τον χαρακτηρισμό της βλάβης) και του μοριακού υπερηχογράφημα.

Αν δεν γινόταν αυτό το απλό, αλλά απίστευτα αποτελεσματικό μηχάνημα, όχι μόνο δεν θα μπορούσαμε να εντοπίσουμε έναν όγκο ή να διαγνώσουμε μια ασθένεια μέσα στο ανθρώπινο σώμα, αλλά θα στερούμασταν το συγκινητικό θέαμα να παρακολουθούμε μια νέα ζωή να μεγαλώνει μέσα στη μήτρα. /P>