وبسایت تخصصی مهندس پزشکی
"مهندس پزشک" دستیار مهندس پزشک
0

سبد خرید

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.
وبسایت تخصصی مهندس پزشکی
وبسایت تخصصی مهندس پزشکی
خراسان - مشهدمقدس-میدان امام رضا(ع)

سونو گرافی چیست و چگونه کار می کند؟

سونو گرافی چیست و چگونه کار می کند؟

مقدمه

شرایط بسیاری هست که ما مجبوریم سونوگرافی انجام دهیم

. شاید شما باردار هستید و متخصص زنان و زایمان از شما می خواهد که برای بررسی وضعیت رشد کودک یا تعیین تاریخ زایمان، سونوگرافی انجام دهید.

شاید شما با گردش خون در اندام یا قلب خود مشکل دارید و پزشک ، سونوگرافی داپلر را برای بررسی جریان خون درخواست کرده است.

 سونوگرافی سال هاست که یک تکنیک تصویربرداری پزشکی رایج بوده است.

در اینجا به نحوه عملکرد اولتراسوند، انوع روش های اولتراسوند و اینکه هر روش می‌تواند برای چه مواردی استفاده شود،خواهم پرداخت.

سونوگرافی چیست؟

سونوگرافی یک تکنیک تصویربرداری پزشکی است که از امواج صوتی با فرکانس بالا و پژواک آنها استفاده می کند. این تکنیک شبیه به پژواک مورد استفاده توسط حیواناتی نظیر خفاش ها، نهنگ ها ، دلفین ها و همچنین SONAR است که توسط زیردریایی ها استفاده می شود.

اما چه اتفاقاتی در دستگاه سونو می افتد؟

دستگاه اولتراسوند پالس های صوتی با فرکانس بالا (۱ تا ۵ مگا هرتز) را با استفاده از یک پروب به بدن شما منتقل می کند.

امواج صوتی وارد بدن شما می شوند و به مرز بین بافت ها برخورد می کنند (مثلاً بین مایع و بافت نرم، بافت نرم و استخوان).

برخی از امواج صوتی به پروپ ها بازتاب می‌شوند، در حالی که برخی از آن‌ها بیشتر حرکت می‌کنند تا به مرز دیگری برسند و منعکس شوند.

امواج منعکس شده توسط پروپ ها گرفته شده و به دستگاه منتقل می شود.

ماشین فاصله پروپ تا بافت یا اندام (مرزها) را با استفاده از سرعت صوت در بافت (۵۰۰۵ فوت بر ثانیه یا ۱۵۴۰ متر بر ثانیه) و زمان بازگشت هر اکو (معمولاً در حد میلیونیم ثانیه) محاسبه می کند. ).

 

·        مواج التراسوند درکاربرده ای بالینی ازطریق بافت نرم بدن وبا میانگین سرعت۱۵۴۰ متربرثانیه عبور میکنند. سرعت صوت دربافتهای مختلف بدن درجدول زیرنشان داده شده است، هرچه چگالی محیط بیشتر باشد، سرعت انتشارموج بالاتر است.تصاویر التراسوند ازانعکاس پرتوهای اولتراسوند درمرز بین دو بافت تشکیل میشود. مقدارانعکاس التراسوند به تغییر نسبی امپدانس اکوستیکی بین دو بافت بستگی دارد.

دستگاه فواصل و شدت پژواک ها را روی صفحه نمایش می دهد و یک تصویر دو بعدی مانند تصویر زیر را تشکیل می دهد

تصویر سونوگرافی از یک جنین در حال رشد (تقریباً ۱۲ هفته) در داخل رحم مادر. این یک نمای جانبی از کودک است که سر، گردن، بالاتنه و پاها را (از راست به چپ) نشان می دهد.

در یک سونوگرافی معمولی، میلیون ها پالس در هر ثانیه ارسال و دریافت می شود. پروپها را می توان در امتداد سطح بدن حرکت داد و زاویه دید مناسب برای تشخیص را به دست آورد.

 

ساده ترین دستگاه سونوگرافی دارای بخش های زیر است.

پروپ یا مبدل : کاوشگری که امواج صوتی را ارسال و دریافت می کند

واحد پردازش مرکزی (CPU) : کامپیوتری که تمام محاسبات را انجام می دهد و دارای منابع تغذیه الکتریکی برای خود و پروب مبدل است.

کنترل‌های پالس مبدل : دامنه، فرکانس و مدت پالس‌های ساطع شده از پروب مبدل را تغییر می‌دهد.

صفحه نمایش : تصویر را از داده های اولتراسوند پردازش شده توسط CPU نمایش می دهد

صفحه کلید / مکان نما (کرسل): داده ها را وارد می کند و اندازه گیری ها را از صفحه نمایش می گیرد

دستگاه ذخیره سازی دیسک (هارد، فلاپی، سی دی) : تصاویر به دست آمده را ذخیره می کند

چاپگر – تصویر را از داده های نمایش داده شده چاپ می کند

پروب مبدل(تبدیل ارتعاشات به جریال الکتریکی و بالعکس) بخش اصلی دستگاه اولتراسوند است. پروب مبدل امواج صوتی را ایجاد می کند و پژواک را دریافت می کند. این به اصطلاح دهان و گوش دستگاه اولتراسوند است. پروپ مبدل امواج صوتی را با استفاده از اصلی به نام اثر پیزوالکتریک (الکتریسیته تحت فشار) تولید و دریافت می کند که توسط پیر و ژاک کوری در سال ۱۸۸۰ کشف شد. 

انواع پروپ های دستگاه سونو گرافی

انواع پروپ سونوگرافی

پروب خطی
این نوع پروب ها چهارگوشه ای هستند؛درنتیجه مورفولوژی میدان دید چهارگوشه ای است.
معمولا ازتعداد زیادی کریستا( تا ۴۰۰عدد)کاملا مشابه ساخته شده اند وبه طورالکترونیکی یکی پس ازدیگری فعال میشوند. برای اینکه بتوان خطوط دید بیشماری را به دست آورد،باید کریستالهای خیلی کوچک به کاربرد.
ازمشکلات این پروب،بزرگی آن است،که دربعضی نواحی آناتومیک مشکل آفرین است،خصوصا درفضاهای بین دنده ای

پروب محدب(Convex)
نوع متغیری ازمبدل خطی است.سرامیک های پیزوالکتریک به شکل محدب چیده شده اند وامواج صوتی به طورشعاعی ازمیدان خارج میشود.
ازاین پروب برای دیدن فضاهای بین دنده ای استفاده میشود. ایراد این پروب ازدست  دادن قدرت تفکیک جانبی درقسمتهای سطحی تر میدان دید

برای متمرکزنمودن پالسهای ارسالی دریک راستا وحتی یک نقطه خاص ازاین نوع پروب استفاده میشود.این پروب ها شامل چندین فرستنده/گیرنده پیزوالکتریک بر روی خود میباشند که میتوان به صورت یک ردیف(یک بعدی)ویاچندین ردیف(دوبعدی)کنارهم چیده شده باشند

آموزش جامع تجهیزات

پزشکی،دندانپزشکی،زیبایی و آزمایشگاهی
همین حالا !!

در پروپ، یک یا چند کریستال کوارتز به نام کریستال های پیزوالکتریک وجود دارد. هنگامی که جریان الکتریکی به این کریستال ها وارد می شود، شکل آنها به سرعت تغییر می کند. تغییر شکل سریع یا ارتعاشات کریستال ها باعث تولید امواج صوتی می شود که به سمت بیرون حرکت می کنند. برعکس، هنگامی که امواج صدا یا فشار به کریستال ها برخورد می کنند، جریان های الکتریکی از خود ساطع می کنند

بنابراین می توان از همین کریستال ها برای ارسال و دریافت امواج صوتی استفاده کرد. این پروپ ها همچنین دارای یک ماده جاذب صدا برای از بین بردن انعکاس عقب از خود کاوشگر و یک لنز صوتی برای کمک به تمرکز امواج صوتی ساطع شده است.

پروب‌های مبدل در اشکال و اندازه‌های مختلفی هستند، همانطور که در عکس بالا نشان داده شده است. شکل ظاهری میدان دید آن را تعیین می کند و فرکانس امواج صوتی منتشر شده تعیین کننده عمق نفوذ امواج صوتی و وضوح تصویر است. پروب های مبدل ممکن است حاوی یک یا چند عنصر کریستالی باشند. 

در پروب های چند عنصری، هر کریستال مدار خاص خود را دارد. پروب‌های چند عنصری این مزیت را دارند که پرتو اولتراسونک را می‌توان با تغییر زمان‌بندی  هدایت کرد. هدایت پرتو به ویژه برای سونوگرافی قلب مهم است . علاوه بر پروپ هایی که می توان در سراسر سطح بدن حرکت داد، برخی از پروب ها به گونه ای طراحی شده اند که از طریق دهانه های مختلف بدن (واژن، رکتوم، مری) وارد میشوند تا بتوانند به اندام مورد بررسی (رحم، پروستات،غده، معده) نزدیک شوند.

نزدیک‌تر شدن به اندام می‌تواند امکان مشاهده جزئیات بیشتری را فراهم کند و تشخیص دقیقتری حاصل شود.

واحد پردازش مرکزی (CPU)

واحد پردازش رایانه ای است که حاوی ریزپردازنده، حافظه، تقویت کننده ها و منابع تغذیه( برای ریزپردازنده و پروب مبدل )است.

CPU جریان های الکتریکی را به پروب مبدل می فرستد تا امواج صوتی ساطع کند و همچنین پالس های الکتریکی را از پروب هایی که از پژواک های برگشتی ایجاد شده اند دریافت می کند. CPU تمام محاسبات مربوط به پردازش داده ها را انجام می دهد. هنگامی که داده های خام پردازش می شوند، CPU تصویر را روی مانیتور تشکیل می دهد. CPU همچنین می تواند داده ها و/یا تصویر پردازش شده را روی دیسک ذخیره کند.

کنترلرهای پروپ

کنترل‌های پالس مبدل به اپراتور به نام اولتراسونوگراف امکان تنظیم و تغییر فرکانس و مدت زمان پالس‌های اولتراسوند و همچنین حالت اسکن دستگاه را می‌دهد. دستورات اپراتور به تغییر جریان های الکتریکی تبدیل می شود که به کریستال های پیزوالکتریک در پروب مبدل اعمال می شود

صفحه نمایش

صفحه نمایش دستگاه اطلاعاتی که توسط cpu  پردازش شده و بصورت تصویر در آمده را نمایش می دهد.بسته به مدل دستگاه ، نمایشگرها می توانند سیاه و سفید یا رنگی باشند

صفحه کلید / مکان نما یا کرسر

دستگاه های اولتراسوند دارای یک صفحه کلید و یک مکان نما، مانند گوی هستند. این بخش به اپراتور اجازه می دهد تا یادداشت هایی را به داده ها اضافه کند و اندازه گیری کند.

حافظه یا هارد دیسک

داده های پردازش شده و/یا تصاویر را می توان روی دیسک ذخیره کرد. دیسک ها می توانند هارد دیسک،  دیسک فشرده (سی دی) یا دیسک ویدئویی دیجیتال (DVD) باشند. به طور معمول، اسکن های اولتراسوند بیمار بر روی یک سی دی ذخیره می شود و با سوابق پزشکی بیمار بایگانی می شود

چاپگرها یا پرینتر

بسیاری از دستگاه های اولتراسوند دارای چاپگرهای حرارتی هستند که می توان از آنها برای گرفتن یک کپی از تصویر از صفحه نمایش استفاده کرد

انواع روشهای سونو گرافی

سونوگرافی که تاکنون توضیح دادیم یک تصویر دو بعدی یا “برش” از یک جسم سه بعدی (جنین، اندام) ارائه می دهد. دو نوع دیگر سونوگرافی در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، تصویربرداری سونوگرافی سه بعدی و سونوگرافی داپلر هستند که در ادامه به توضیح هر یک از آنها می پردازیم.

تصویربرداری سونوگرافی سه بعدی

در دو سال گذشته، دستگاه های اولتراسوند با قابلیت تصویربرداری سه بعدی ساخته شده اند. در این ماشین‌ها، چندین تصویر دو بعدی با حرکت پروب‌ها در سطح بدن یا چرخاندن پروب‌های درج شده به دست می‌آیند. سپس اسکن‌های دو بعدی توسط نرم‌افزار کامپیوتری تخصصی ترکیب می‌شوند تا تصاویر سه بعدی را تشکیل دهند

تصویربرداری سه بعدی به شما این امکان را می دهد که نگاه بهتری به اندام مورد بررسی داشته باشید و بهترین استفاده برای موارد زیر است:

 

تشخیص زودهنگام تومورهای سرطانی و خوش خیم

بررسی غده پروستات برای تشخیص زودهنگام تومورها

تشخیص توده هایی که در روده بزرگ و راست روده هستند

تشخیص ضایعات پستان برای بیوپسی های احتمالی

تجسم جنین برای ارزیابی رشد آن، به ویژه برای مشاهده رشد غیر طبیعی صورت و اندام ها

تجسم جریان خون در اندام های مختلف یا جنین

سونوگرافی داپلر

سونوگرافی داپلر بر اساس اثر داپلر است. هنگامی که جسم منعکس کننده امواج اولتراسوند در حال حرکت است، فرکانس پژواک ها را تغییر می دهد و اگر به سمت پروپ حرکت کند فرکانس بالاتر و اگر از پروپ دور شود فرکانس کمتری ایجاد می کند. میزان تغییر فرکانس به سرعت حرکت جسم بستگی دارد. سونوگرافی داپلر تغییر فرکانس پژواک ها را اندازه گیری می کند تا سرعت حرکت یک جسم را محاسبه کند. سونوگرافی داپلر بیشتر برای اندازه گیری میزان جریان خون در قلب و شریان های اصلی استفاده می شود

کاربردهای عمده سونوگرافی

سونوگرافی در انواع تنظیمات بالینی از جمله زنان و زایمان، قلب و عروق و تشخیص سرطان استفاده شده است. مزیت اصلی اولتراسوند این است که ساختارهای خاصی را می توان بدون استفاده از تابش مشاهده کرد. سونوگرافی همچنین می تواند بسیار سریعتر از اشعه ایکس یا سایر تکنیک های رادیوگرافی انجام شود. در اینجا لیست کوتاهی از برخی از کاربردهای اولتراسوند آورده شده است

اندازه گیری اندازه جنین برای تعیین تاریخ زایمان

تعیین موقعیت جنین برای دیدن اینکه آیا در وضعیت طبیعی سر پایین است یا بریچ

بررسی موقعیت جفت برای دیدن اینکه آیا به درستی در دهانه رحم (دهانه رحم) رشد می کند یا خیر.

دیدن تعداد جنین ها در رحم

بررسی جنسیت نوزاد (اگر ناحیه تناسلی به وضوح دیده شود)

بررسی سرعت رشد جنین با انجام اندازه گیری های متعدد در طول زمان

تشخیص حاملگی خارج رحمی، وضعیت تهدید کننده زندگی که در آن نوزاد به جای رحم در لوله های فالوپ مادر کاشته می شود.

تعیین اینکه آیا مقدار مناسبی از مایع آمنیوتیک برای محافظت از کودک وجود دارد یا خیر

نظارت بر نوزاد در طی اقدامات تخصصی – سونوگرافی برای دیدن و اجتناب از نوزاد در طول آمنیوسنتز (نمونه برداری از مایع آمنیوتیک با سوزن برای آزمایش ژنتیک) مفید بوده است. سال‌ها پیش، پزشکان این روش را کورکورانه انجام می‌دادند. با این حال، با استفاده از سونوگرافی، خطرات این روش به طور چشمگیری کاهش یافته است

دیدن تومورهای تخمدان و سینه

قلب و عروق

دیدن داخل قلب برای شناسایی ساختارها یا عملکردهای غیر طبیعی

اندازه گیری جریان خون از طریق قلب و عروق اصلی

اورولوژی

اندازه گیری جریان خون از طریق کلیه

دیدن سنگ کلیه

تشخیص زودهنگام سرطان پروستات

علاوه بر این مناطق، استفاده رو به رشدی از سونوگرافی به عنوان یک ابزار تصویربرداری سریع برای تشخیص در اتاق های اورژانس وجود دارد

خطرات سونوگرافی

نگرانی های زیادی در مورد ایمنی سونوگرافی وجود دارد. از آنجایی که سونوگرافی انرژی است، این سوال پیش می‌آید که این انرژی با بافت‌های من یا نوزاد من چه می‌کند؟ برخی گزارش‌ها از تولد نوزادان کم‌وزن از مادرانی که در دوران بارداری مکرر تحت سونوگرافی بوده‌اند، وجود دارد. دو احتمال عمده در سونوگرافی به شرح زیر است:

توسعه گرما – بافت ها یا آب انرژی اولتراسوند را جذب می کنند که دمای آنها را به صورت موضعی افزایش می دهد

تشکیل حباب (کاویتاسیون) – هنگامی که گازهای محلول در اثر گرمای موضعی ناشی از اولتراسوند از محلول خارج می شوند.

با این حال، هیچ اثر سوء اثبات شده ای از اولتراسوند در مطالعات بر روی انسان یا حیوان ثبت نشده است. با این حال، سونوگرافی هنوز باید فقط در صورت لزوم استفاده شود (یعنی بهتر است محتاط باشیم)

معاینه معمولی سونوگرافی

برای معاینه سونوگرافی، با یک تکنسین و دستگاه سونوگرافی وارد اتاق می شوید.

در ابتدای کار نیاز است که لباسهایتان را درآورید (همه لباس‌هایتان یا فقط لباس‌هایی که در ناحیه مورد نظرتان هستند).

اپراتور دستگاه یک ژل مبتنی بر روغن معدنی را روی پوست شما می‌مالد ( این ژل هوای بین پروب و پوست شما را از بین می‌برد تا به عبور امواج صوتی به بدن شما کمک کند.)

 سپس پروپ را روی پوست شما می گذراند تا تصاویر مورد نیاز را به دست آورد. بسته به روش سونوگرافی و محلی که قرار است بررسی شود، محل قرارگیری پروپ ها متفاوت است.

در حین انجام سونو ممکن است از شما خواسته شود که موقعیت خود را تغییر دهید تا پروپ دید تصاویر  بهتری از منطقه مورد نظر تهیه کند.

پس از گرفتن تصاویر و اندازه گیری ها، داده ها روی دیسک ذخیره می شوند.  یک نسخه چاپی از تصاویر  نیز در پایان کار دریافت خواهید کرد.

 

mpezeshkk

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس با ما