अल्ट्रासाउंड

अल्ट्रासाउंड एक नैदानिक ​​तकनीक है जो अल्ट्रासाउंड का उपयोग करती है। इनका उपयोग एक साधारण अल्ट्रासाउंड के निष्पादन में किया जा सकता है, या शरीर के वर्गों (Tc-Ecotomography) की छवियों को प्राप्त करने के लिए एक सीटी स्कैन के साथ जोड़ा जा सकता है, या रक्त प्रवाह (Ecocolordoppler) की जानकारी और छवियों को प्राप्त करने के लिए।

गहन लेख

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संचालन सिद्धांत

भौतिकी में, अल्ट्रासाउंड अनुदैर्ध्य लोचदार यांत्रिक तरंगें हैं जो छोटे तरंग दैर्ध्य और उच्च आवृत्तियों द्वारा विशेषता हैं। लहरों में विशिष्ट गुण होते हैं:

• वे कोई बात नहीं करते
• अड़चनें बाधा
• वे एक दूसरे को बदले बिना अपने प्रभावों को जोड़ते हैं।

ध्वनि और प्रकाश तरंगों से बने होते हैं।

तरंगों की विशेषता एक दोलनशील गति से होती है जिसमें एक तत्व का तनाव पड़ोसी तत्वों तक और इन से दूसरों तक, पूरे सिस्टम में फैलने के बिंदु तक फैलता है। यह गति, व्यक्तिगत गतियों के युग्मन से उत्पन्न होती है, जो प्रणाली के घटकों के बीच लोचदार प्रकार के बंधों की उपस्थिति के कारण सामूहिक गति का एक प्रकार है। यह प्रणाली के भीतर किसी भी दिशा में, किसी भी परिवहन के बिना, एक गड़बड़ी के प्रसार को जन्म देता है। इस सामूहिक गति को तरंग कहते हैं। अल्ट्रासाउंड का प्रसार अघोषित गति के रूप में मामले में होता है जो कि अणु के संपीड़न और रोधन के वैकल्पिक बैंड उत्पन्न करता है जो माध्यम बनाते हैं।

ज़रा सोचिए कि जब कोई पत्थर तालाब में फेंका जाता है और आपके पास लहर की अवधारणा स्पष्ट होगी।

तरंग दैर्ध्य का उद्देश्य चरण में दो लगातार बिंदुओं के बीच की दूरी के रूप में होता है, अर्थात, एक ही समय में, समान आयाम और गति की भावना। माप की इसकी इकाई मीटर है, जिसमें इसके सबमूलिपल्स भी शामिल हैं। अल्ट्रासाउंड में उपयोग की जाने वाली तरंग दैर्ध्य सीमा 1.5 और 0.1 नैनोमीटर (एनएम, यानी एक मीटर के एक अरबवें हिस्से) के बीच होती है।

आवृत्ति को पूर्ण दोलनों या चक्रों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो कि कण समय की इकाई में प्रदर्शन करते हैं और हर्ट्ज (हर्ट्ज) में मापा जाता है। अल्ट्रासाउंड में उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों की सीमा 1 और 10-20 मेगा हर्ट्ज (मेगाहर्ट्ज, यानी एक मिलियन हर्ट्ज) के बीच होती है और कभी-कभी 20MHz से भी अधिक होती है। ये आवृत्तियां मानव कान के लिए श्रव्य नहीं हैं।

लहरें एक निश्चित गति के साथ फैलती हैं, जो लोच और उस माध्यम के घनत्व पर निर्भर करती है, जिससे वे गुजरते हैं। एक तरंग के प्रसार की गति इसकी आवृत्ति के उत्पाद द्वारा इसकी तरंग दैर्ध्य (vel = freq x wavelength) द्वारा दी जाती है।

प्रचार करने के लिए, अल्ट्रासाउंड को एक सब्सट्रेट (उदाहरण के लिए मानव शरीर) की आवश्यकता होती है, जो कणों के सामंजस्य के लोचदार बलों को क्षणिक रूप से बदल देते हैं। सब्सट्रेट पर निर्भर करता है, फिर इसके घनत्व और इसके अणुओं के एकजुट बलों के आधार पर, इसके अंदर तरंग के प्रसार की एक अलग गति होगी।

अल्ट्रासाउंड द्वारा पार किए जाने वाले पदार्थ के आंतरिक प्रतिरोध को ध्वनिक प्रतिबाधा के रूप में परिभाषित किया गया है। यह पदार्थ में उनके प्रसार वेग की स्थिति है और मध्यम में ही अल्ट्रासाउंड के प्रसार की गति से गुणा किए गए माध्यम के घनत्व के सीधे आनुपातिक है (IA = vel x घनत्व)। मानव शरीर के विभिन्न ऊतकों में सभी अलग-अलग बाधाएं हैं, और यह वह सिद्धांत है जिस पर अल्ट्रासाउंड तकनीक आधारित है।

उदाहरण के लिए, हवा और पानी में कम ध्वनिक प्रतिबाधा है, यकृत की वसा और मांसपेशियों में मध्यवर्ती और हड्डी है और इस्पात में यह बहुत अधिक है। इसके अलावा, ऊतकों की इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, इकोोग्राफ कभी-कभी उन चीजों को देख सकता है जो सीटी (कम्प्यूटरीकृत टोमोग्राफी) नहीं देखता है, जैसे कि लीवर स्टीटोसिस, यानी हेपेटोसाइट्स (यकृत कोशिकाओं) में वसा का संचय, हेमटॉमस गर्भनिरोधक (रक्त अपव्यय) और अन्य प्रकार के पृथक ठोस या द्रव संग्रह से।

अल्ट्रासाउंड में, उच्च आवृत्ति पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के लिए अल्ट्रासाउंड उत्पन्न होते हैं। पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव का मतलब संपत्ति है, जिसमें कुछ क्वार्ट्ज क्रिस्टल या कुछ प्रकार के सिरेमिक होते हैं, जो उच्च आवृत्ति पर कंपन करने के लिए होता है यदि एक विद्युत वोल्टेज से जुड़ा होता है, तो यदि एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह द्वारा पार किया जाए। ये क्रिस्टल ट्रांसड्यूसर नामक विषय की त्वचा या ऊतकों के संपर्क में रखी गई अल्ट्रासाउंड जांच के भीतर समाहित होते हैं, जो उन अल्ट्रासोनिक किरणों का उत्सर्जन करता है जो शरीर के माध्यम से जांच की जाती हैं और जो एक क्षीणन से गुजरती हैं जो सीधे संबंध में है ट्रांसड्यूसर उत्सर्जन आवृत्ति। इसलिए, अल्ट्रासाउंड की आवृत्ति जितनी अधिक होती है, उतने अधिक ऊतकों में उनका प्रवेश होता है, छवियों का एक उच्च संकल्प के साथ। पेट के अंगों के अध्ययन के लिए आमतौर पर 3 और 5 मेगा हर्ट्ज के बीच की आवृत्तियों का उपयोग किया जाता है, जबकि उच्च आवृत्तियों के साथ 7.5 मेगाहर्ट्ज से अधिक उच्च आवृत्तियों का उपयोग सतही ऊतकों (थायरॉयड) के मूल्यांकन के लिए किया जाता है। स्तन, अंडकोश आदि)।

विभिन्न ध्वनिक प्रतिबाधा वाले कपड़ों के बीच मार्ग के बिंदुओं को इंटरफेसेस कहा जाता है। जब भी अल्ट्रासाउंड एक इंटरफ़ेस से मिलता है, तो बीम आंशिक रूप से परिलक्षित (पीछे) और आंशिक रूप से अपवर्तित होता है (अर्थात अंतर्निहित ऊतकों द्वारा अवशोषित)। प्रतिबिंबित बीम को एक प्रतिध्वनि भी कहा जाता है; लौटते समय, यह ट्रांसड्यूसर में वापस जाता है जहां यह विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने वाले जांच क्रिस्टल को उत्तेजित करता है। दूसरे शब्दों में, पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव अल्ट्रासाउंड को विद्युत संकेतों में बदल देता है जो तब कंप्यूटर के माध्यम से संसाधित होते हैं और वास्तविक समय में वीडियो पर एक छवि में बदल जाते हैं।

इसलिए यह संभव है, परिलक्षित अल्ट्रासाउंड तरंग की विशेषताओं का विश्लेषण करके, विभिन्न घनत्वों के साथ संरचनाओं को अलग करने के लिए उपयोगी जानकारी प्राप्त करने के लिए। प्रतिबिंब की ऊर्जा दो सतहों के बीच ध्वनिक प्रतिबाधा की भिन्नता के सीधे आनुपातिक है। महत्वपूर्ण भिन्नताओं के लिए, जैसे कि हवा और त्वचा के बीच का मार्ग, अल्ट्रासाउंड बीम कुल प्रतिबिंब से गुजर सकता है; इसके लिए जांच और त्वचा के बीच जिलेटिनस पदार्थों का उपयोग आवश्यक है। वे हवा को खत्म करने के लिए हैं।

निष्पादन की विधि

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

A- मोड (आयाम मोड = आयाम मॉडुलन): वर्तमान में B- मोड द्वारा अधिभूत है। ए-मोड के साथ, प्रत्येक प्रतिध्वनि को आधार रेखा के विक्षेपण के रूप में प्रस्तुत किया जाता है (जो परावर्तित तरंग के लिए आवश्यक समय को व्यक्त प्रणाली में लौटने के लिए व्यक्त करता है, अर्थात इंटरफ़ेस और प्रतिबिंब के बीच की दूरी जो प्रतिबिंब और जांच का कारण बनी), एक "शिखर" के रूप में जिसकी चौड़ाई सिग्नल की तीव्रता से मेल खाती है जिसने इसे उत्पन्न किया। यह इकोोग्राफिक सिग्नल का प्रतिनिधित्व करने का सबसे सरल तरीका है और एक आयामी प्रकार का है (यानी, यह एक एकल आयाम में एक विश्लेषण प्रदान करता है)। यह प्रश्न (तरल या ठोस) में संरचना की प्रकृति के बारे में जानकारी देता है। ए-मोड अभी भी उपयोग किया जाता है, लेकिन केवल नेत्र विज्ञान और न्यूरोलॉजी में।

टीएम-मोड (टाइम मोशन मोड): इसमें ए-मोड डेटा को डायनेमिक डेटा द्वारा समृद्ध किया जाता है। एक दो आयामी छवि प्राप्त की जाती है जिसमें प्रत्येक गूंज को एक उज्ज्वल स्थान द्वारा दर्शाया जाता है। संरचना के आंदोलनों के संबंध में अंक क्षैतिज रूप से चलते हैं। यदि इंटरफेस अभी भी हैं, तो भी उज्ज्वल स्पॉट अभी भी रहेंगे। यह ए-मोड के समान है, लेकिन इस अंतर के साथ कि इको आंदोलन भी दर्ज किया गया है। इस पद्धति का उपयोग अभी भी कार्डियोलॉजी में किया जाता है, विशेष रूप से वाल्वुलर कैनेटीक्स के प्रदर्शनों के लिए।

बी-मोड (चमक मोड): यह परीक्षा के तहत संरचनाओं से आने वाली गूँज के एक टेलीविज़न मॉनीटर पर प्रतिनिधित्व की एक क्लासिक ईकोमोग्राफ़िक छवि (जो कि शरीर का एक भाग है) है। छवि को प्रतिबिंबित तरंगों को संकेतों में परिवर्तित करके बनाया गया है जिनकी चमक (ग्रे के रंग) गूंज की तीव्रता के लिए आनुपातिक है; विभिन्न गूँज के बीच स्थानिक संबंध स्क्रीन पर परीक्षा के तहत अंग के अनुभाग की छवि को "निर्मित" करते हैं। यह दो-आयामी छवियां भी प्रदान करता है।

ग्रे स्केल (विभिन्न चौड़ाई के गूँज का प्रतिनिधित्व करने के लिए ग्रे के विभिन्न रंगों) की शुरूआत ने अल्ट्रासाउंड छवि की गुणवत्ता में सुधार किया है। इस प्रकार सभी शारीरिक संरचनाओं का प्रतिनिधित्व काले और सफेद से लेकर टन के साथ किया जाता है। सफेद बिंदु हाइपोचोइक (उदाहरण के लिए एक गणना) नामक छवि की उपस्थिति का संकेत देते हैं, जबकि हाइपोचोजेनिक छवि के काले बिंदु (उदाहरण के लिए तरल पदार्थ)।

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

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