Ультрадыбыстық датчиктер
Жұмыс істеу принципі бойынша барлық ультрадыбыстық датчиктер еік топқа бөлінеді: эхоимпульстік және доплеровтік. Бірінші топтағы құрылғылар анатомиялық құрылымын көруге және өлшеуге қолданылады. Доплеровтік датчиктер тез өтетін процестердің – жүрек жиырылуы, түтіктердегі қан айналымы – кинематикалық сипаттамаларын алуға қоладнылады. Алайда бұл шартты бөліну. Көп құрылғылар анатомиялық та, функционалды параметрлерді зерттеуге мүмкіндік береді.
Бас миын, көз, қалқанша, сілекей және сүт бездерін, жүрек, бүйрек, Для исследования головного мозга, глаза, щитовидной, слюнных и моло аптадан асқан жүкті әйелдерді қарау үшін арнайы дайындықты талап етпейді. Құрсақ қуысын, әсіресе ұйқы безін зерттегенде ішекті, ішінде газ қалмайтындай, әбден тазалау керек. Науқас ультрадыбыстық бөлме аш қарынмен келуі қажет. Жамбас мүшелерін зерттеу суға толы қуыққа жүргізіледі.
Науқасты дене мен датчиктің әртүрлі қалпында тексереді. Дәрігер қалыпты позициялармен шектелмейді, керісінше датчиктің қалпын өзгертіп мүше жағдайы туралы толық ақппарат алуға тырысады. Датчикпен байланыс жақсы болу үшін зерттелетін аумақ терісіне жақсылап арнайы акустикалық гель жағады.
Ортада ультрадыбыстың әлсіреуі импеданспен — ультрадыбыстық кедергімен анықталады. Оның үлкендігі орта тығыздығына және ондағы ультрадыбыстық толқынның таралу жылдамдығына байланысты. Әртүрлі импедансты екі орта шекараларына жетіп, бұл толқындар түйіні өзгеріске ұшырайды: оның жартысы жаңа ортада жайыла береді, ал қалғаны қайтарылады.Қайтарылу коэффициенті жанасқан орталар импедансының айырмашылығына байланысты, яғни шекаралас ұлпалардың біркелкі емес акустикалық деңгейінен: импеданс айырмашылығы жоғары болса, сонша көп толқын қайтарылады. Одан басқа, қайтарылу деңгейі шекаралас кеңістіктің толқын түсу бұрышына байланысты: ең жоғары қайтарылу тік бұрышты түсуде байқалады. Ультрадыбыстық зерттеу кезінде ультрадыбыстық толқындарының кейбір шекаралас орталарда толығымен қайтарылуна байланысты «соқыр» аудандармен кездесуге тура келеді. Бұл ауаға толы өкпелер, ішек (егер ішінде газ болса), сүйектен кейін орналасқан ұлпа учаскелері. Бұлшықет ұлпалары мен сүйек шекараларында толқын 40 % дейін қайтарылады, ал жұмсақ ұлпалар мен газ шекараларында 100 % дейін,себебі газ ультрадыбыстық толқындарды өткізбейді. Керек жағдайда ультрадыбыстық зерттеуді контрасттық заттар қоладыну арқылы жүргізеді. Оладың қатарына көбіне галактозада ерітілген газдың микрокөпіршіктерін қолданады.
Клиникалық практикада ультрадыбыстық диагностиканың ең көп таралғандары үшеуі: бірөлшемді зерттеу (эхография), екіөлшемді зерттеу (сонография, сканерлеу) және допплерография. Олардың барлығы объекттен қайтарылған эхосигналды тіркеуге негізделген.
Скачать в ZIP (726.89 Кб)
Бірөлшемдік ультрадыбыстық зерттеудің екі әдісі бар: А - және М-әдістері. А-әдіс принципі №1-суретте көрсетілген. Датчик сәулелену бағытында эхосигналды тіркеу үшін бекіту қалпында тұр. Эхосигналдар уақыт осіндегі амплитудалық белгілер ретінде бірөлшемді түрде беріледі.
1-сурет. Бірөлшемді ультрадыбыстық зерттеу.
а — эхографияның А-әдісі (көз алмасын зерттеу мысалында): эхо-офтальмограммада шыңдар қасаң қабықшадан шыққан (1),көз бұршағымен (2), көз торымен (3), көз шелімен(4),майлы ретробульбарлы өзекпен (5);
б — жүректі ультрадыбыстық сканерлеу (эхокардиография) М-әдіс (эхокардиография).
Басқаша айтқанда,қайтарылған сигнал индикатор экранында түзу сықықта шың түріндегі фигуралар шығарады.Көлдеңен түзудегі шыңдар саны және орналасуы ультрадыбысты қайтаратын объектр элементтеріне сәйкем келеді. Демек, бірөлшемді А-әдісі ультрадыбыстық импульс жолындағы ұлпалар қабатының ара қашықтығын анықтауға қолданылады. А-әдістің негізгі клиникалық қолданысы — офтальмология және неврология. Осы әдіс арқылы көзді зерттегенде көз алмсының жағдайын, шыны тәрізді дененің бұлдырлауын, көз торының және түтікшелі қабықшаның қабатталуын, ісік немесе көз ұясындағы бөтен затты анықтауға болады. Неврологияда А-әдісі орақ тәрізді өскіннің локализациясын және сонымен бірге мидағы ауқымды процестердің - қан құйылу, ісік - болуын анықтайды.Айта кететін, қазіргі таңда бас миын зерттейтін күрделірек, көрнекті және дәл әдістер болғаннымен, ультрадыбысты биолокацияның А-әдісі клиникада кең ауқымда қолданылады, себебі ол қарапайым, арзан және зерттеу мобильдігі.
М-әдіс (ағыл. motion — қозғалыс) тура солай бірөлшемді ультрадыбыстық зерттеулерге жатады. Ол қозғалыстағы мүше – жүректі зерттеуге арналған.Датчик сол қалпы бекіту калпында болады. Ультрадыбыстық импульстарды жіберу жиілігі өте жоғары – 1 с-та 1000 , ал импульс ұзақтығы ұзақ емес, небәрі 1 мкс. Осылай датчик тек уақыттың 0,1 % ғана сәуле шығарғыш ретінде атқарады, ал қалған 99,9 % қабылдағыш құрылғы ретінде. Қозғалыстағы жүрек қабырғаларынан қайтарылған эхосигналдар диаграммалы қағазға жазылады. Тіркелген қисықтардың түрі және орналасуына байланысты жүрек жиырылуын сипаттауға болады. Ультрадыбыстық биолокацияның бұл әдісі эхокардиография» деген атау алған, және анықтамасына байланысты кардиологиялық клиникада қолданылады.А-әдіс секіліді, М-әдіс те өзінің қарапайымдылығына және қол жетімділігіне байланысты клиникалық практикада кең ауқымды қолданыста, көбіне біріншілік, клиникаға дейінгі зерттеуде.
Ультрадыбыстық сканерлеу мүшелердің екіөлшемді суреттерін алуға көмектеседі(сонография). Бұл әдіс сонымен қоса «В-әдіс» (ағыл. bright — жарықтық) атымен белгілі. Әдіс негізі зерттеу кезінде ультрадыбыстық түйінді дене бетімен ауыстыруға негізделген. Осы арқылы сигналдарды бір мезгілде немесе басқа объектерден бөлек кезекпен тіркеу қамтамасыз етіледі. Алынған сигналдар сериясы суретті құрады. Ол дисплейде шығады және қағазда тіркелуіне болады. Бұл суретті анықталатын мүше өлшемдерін табу үшін математикалық өңдеуге (аудан, периметр, көлем) салуға болады.
Ультрадыбыстық сканерлеуде индикатор экранындағы әрбір жарқыраған нүкте жарығы эхосигнал интенсивтілігіне тікелей байланысты. Әртүрлі күшті сигналдар экран бетінде әртүрлі деңгейлі қараю учаскелерін (ақтан қараға дейін) шарттайды. Осындай индикаторлы аппараттарда тастар ақ түсті, ал сұйықтығы бар құрылымдар қара түсті болады (сурет №2). Холелитиаза кезіндегі өт қабының сонограммасы. Қап қуысында тас анықталады (++), оның артында акустикалық «жол» көрінеді.
Орытынды
Адамның құлағы кеме гудогы сияқты төмен дыбыстан бастап, бұлбұлдың сайрағаны секілді жоғары дыбыстарға дейін жақсы естиді. Алайда, өкінішке орай, біздер дыбыс атаулының бәрін бірдей ести алмаймыз. Адам баласы еститін ең жоғары дыбыс – масаның ызыңы. Ал, одан жоғары дыбысты (секундына 20 мың тербелістен астам) адам ести алмайды. Ультрадыбыс дегеніміз осы. «Ультра» латын тілінен аударғанда «өте жоғары», «шектен тыс» деген ұғымды білдіреді. Дельфин, жарқанат, сондай – ақ кейбір насекомдар ультрадыбыс шығаруға әрі оны қабылдауға бейімделген.
Ультрадыбыстар тарату немесе қабылдау адамдардың да қолынан келеді. Алайда олар мұны арнайы аспаптар – ультрадыбыс генераторлары мен қабылдағыштарының көмегімен жүзеге асырады.
Осындай аспаптардың бірі – эхолот. Ол шығаратын ультрадыбыс белгілі бір затқа шағылғаннан кейін, бізге ультрадыбыстың жаңғырығы болып кері оралады. Егер ол тез естілсе, онда шағылатын заттың жақын болғаны, ал тым жай естілсе зат өте алыста орналасқан болып шығады. Ультрадыбысты эхолоттардың көмегі арқылы адамдар теңіздің тереңдігін, балық үйірін, су асты рифтерін анықтайды.
Ультрадыбысты шығару және қабылдауды меңгергеннен кейін адамдар оны түрлі зерттеулер үшін ғылым мен техникада кеңінен пайдалана бастады. Ультрадыбыстың көмегі арқылы тастарды ұнтақтап, металдарды, өте қатты материалдарды бұрғылайды және кеседі, сондай – ақ араласуы қиын сұйықтарды араластырады.
Ультрадыбысты пайдалану аясы жылма – жыл кеңею үстінде. Қазір ультрадыбыс арқылы кір жуып, киім тігуде, дәнекерлеу мен кесудің сапасын тексеруге болады. Ультрадыбыс медицинада да кеңінен пайдаланылады. Ультрадыбыспен массаж, операция жасауға, тісті емдеуге, тіпті сырқат диагнозын анықтауға болады. Осылайша ультрадыбыс адамдардың сенімді көмекшісіне айналды.
Қолданылған әдебиеттер:
1.Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике/Под ред. М.М. Митькова. Т.1. — М.: ВИДАР, 1996; Под ред. М.М. Митькова и М.В. Медведева. Т.2.- М.: ВИДАР, 1996; т.З.- М: ВИДАР, 1997.
2.Клиническая ультразвуковая диагностика. Мухарлямов Н.М., Беленков Ю.Н., Атьков О.Ю. Изд. Медицина, 1987.
3.Obstetric Ultrasound – Dr. Joseph S. K. Woo (Hong Kong.)
http://www.ob-ultrasound.net/