2014/15
Zobrazování ultrazvukem
Úvod
Ultrazvuk je mechanické vlnění a používá se k léčebným nebo diagnostickým
účelům. Frekvence UZ je nad 20 000 Hz, při jeho aplikaci neprochází tkáněmi žádný
elektrický proud.
Při použití terapeutického ultrazvuku dochází k mikromasáži a lokálnímu
zvýšení teploty tkání. To má za následek řadu fyziologických účinků:
- zlepšení metabolismu
- zvýšení propustnosti kapilár
- pokles aktivity sympatiku = zlepšení prokrvení a tím lepší svalová relaxace
- zlepšení regeneračních schopností tkání
Zobrazování ultrazvukem
Vyšetřování ultrazvukem je v současnosti základní a pravděpodobně i
nejrozšířenější zobrazovací diagnostickou metodou. Navíc lze, je-li to potřeba,
vyšetřovat přímo u lůžka nemocného. Vyšetření je možno dokumentovat jednotlivými
záběry na speciální papír nebo zaznamenat celý průběh na datový nosič.
Ultrazvukem lze vyšetřovat i bez přípravy, ale u vyšetření břišních orgánů je výsledek
mnohem lepší, pokud je vyšetřovaná osoba nalačno. Lépe se vyšetřují osoby štíhlé.
Princip vyšetřování ultrazvukem
Zvukové vlnění o frekvenci 2,5 - 10 MHz vychází z piezoelektrického měniče
(sondy) přístroje a proniká do určité hloubky tkání (zhruba 4-25 cm). Měkkými
tkáněmi prochází jen s malými ztrátami, nejlépe se šíří tekutinou. Na rozhraních tkání
se odráží, nejvíce po dopadu na povrch kostí a podobných struktur,
například ledvinových kamenů. Stejnou překážkou pro ultrazvuk je ovšem i
vzduch obsažený v žaludku nebo ve střevech. Přítomnost vzduchu spolykaného při
jídle nebo přítomného při zvýšené plynatosti je také největším problémem
této vyšetřovací metody. Obraz je získáván zachycením, zpracováním a zobrazením
ultrazvukových signálů odražených od tkáňových rozhraní zpět do sondy.Každé
prostředí tedy i tkáně se liší rychlostí šíření ultrazvuku, akustickou impedancí a
útlumem (ten je závislý na kmitočtu ultrazvukových kmitů).
Typy UZ zobrazení
Zobrazení A – jednorozměrné – odrazy modulují amplitudu výchylek (dnes se
využívána jen v oftalmologii)
Zobrazení B – statické – již se nepoužívá
– dynamické – vytváří se série obrazů vyšetřované oblasti, která
umožňuje její přehlednost a i sledování pohybu
Zobrazení M – bylo vyvinuto pro potřeby kardiologického vyšetření, při zachycení
pohybující se struktury A-obrazem se na obrazovce objeví tzv. plovoucí echo, ze
kterého je možné rozeznat hranice pohybu.
Harmonické zobrazení – do tkáně je vyslán intenzívní UZ impuls o základní frekvenci
f0, přijímač však nezachycuje odrazy této základní frekvence, ale kmity o frekvenci
2f0. Lze tak vyšetřit i pacienty jinak UZ obtížně vyšetřitelné za krátkou dobu a u
běžných pacientů je přínosem zvýšení kontrastu obrazu.
Obr. 1.
Přístroje a pomůcky:
1. Diagnostický ultrazvuk
2. Model
Úkol:
UZ diagnostika
1. UZ zobrazení na modelu
Upozornění – vyšetřovací sondy je nutno chránit před nárazem,
pracujte opatrně, sondu vždy po skončení práce uložte do
závěsného zařízení!!!
1. Zapněte síťový spínač.
2. Zvolte druh vyšetřovací sondy –nejprve lineární sondu (A) pak sektorovou
sondu (B) (viz. Obr.2).
3. Zvolte typ zobrazení (B mod). – viz obr. 2 Volba B modu zobrazení.
4. Vezměte sondu, a položte ji kolmo na model, na který jste aplikovali gel.
Pomalu sondou pohybujte a sledujte obraz.
5. V modelu jsou umístěny různé předměty.
6. Obraz útvaru zafixujte viz. Obr 2 tlačítko pro fixaci obrazu.
7. Stiskněte tlačítko B DIST pro měření vzdálenosti (viz. Obr 2)
Objeví se křížek, který můžete posunovat ovladačem trackball a tlačítkem
CHANNEL 1 také fixovat.
8. Měření vzdálenosti – Nastavte křížek na pozici, od které chcete začít měření,
a stiskněte tlačítko pro fixaci bodu (CHANNEL 1). Posuňte křížek do druhého
bodu měřené úsečky a znovu zmačkněte tlačítko pro fixaci bodu
(CHANNEL 1). Vpravo vedle obrazu pak D označuje změřený parametr v mm.
D =……mm
Pokud chcete opravit umístění krajních bodů úsečky, stiskněte postupně
tlačítko pro fixaci bodu (CHANNEL 1), dokud nebude požadovaný bod
zvýrazněný a pohyblivý.
9. Měření plochy – Stiskněte tlačítko B TRACE (viz obr. 2) pro měření plochy.
Nastavte křížek na pozici, od které chcete začít měření, a stiskněte tlačítko pro
fixaci bodu (CHANNEL 1). Křížkem na monitoru popstupně ohraničte plochu,
kterou chcete měřit, dokud se vpravo vedle obrazu neobjeví velikost měřené
plochy A v mm2 a také délka křivky L v mm. Pokud se hodnoty neobjeví,
stiskněte tlačítko pro fixaci bodu (CHANNEL 1).
10. Zjištěné útvary změřte a výsledky zapište i zakreslete do protokolu.
Volba
vyšetřovací sondy
A Lineární vlevo
B Sektorová vpravo
Fixování
bodů pro
měření
Volba B modu
vyšetření
Měření
vzdálenosti
Měření
plochy
Trackball
Obr. 2.
Fixace
obrazu
pro
měření
2. Zobrazení břicha UZ
Ultrazvukové vyšetření břicha
Sonografie se stala zcela převládající metodou vyšetření žlučníku a žlučových cest.
Kameny "vznášející se" v jakoby prázdném žlučníku snadno pozná i laik. Pro lékaře
je mimořádně důležitá možnost posouzení šíře žlučových cest. Játra jsou dalším
vděčným objektem ultrazvukového vyšetření. Lze rozpoznat jejich zvětšení, ztučnění,
a také nádory jater včetně druhotných nádorových ložisek, metastáz. Velmi dobře se
vyšetřují ledviny. Zato slinivka břišní (pankreas), uložená až hluboko před páteří, je
často pro ultrazvuk nedostupná, zvláště u obézních osob. V dutině břišní dále
vyšetřujeme slezinu, velké cévy a ultrazvuk odhalí i poměrně malé množství volné
tekutiny v dutině břišní, která bývá přítomna při srdečním nebo jaterním selhání.
1. Vezměte UZ sondu, aplikujte gel na oblast pravého podžebří u jednoho
studenta ze skupiny a podívejte se na UZ obraz této oblasti. Vyzkoušejte obě
dvě sondy.
2. Do protokolu uveďte, které orgány se v této lokalitě nacházejí a které z nich
jsou vhodné pro UZ vyšetření.
Interference ze dvou zdrojů
Teoretický úvod:
Interference znamená obecně vzájemné ovlivňování, prolínání nebo střetání
jevů či hmoty. Nejčastěji se jedná o charakteristickou vlastnost vln. Při jejich pohybu a
prolínání se v určitém bodě vzájemně zesilují, zatímco v jiných bodech vzájemně
zeslabují. Tyto jevy se zobrazují pomocí interferenčního obrazce, kde je vidět střídající
se projevy zesilování a zeslabování. Setkají-li se dvě a více vlnění, dochází ke skládání
(interferenci) vlnění. Výsledný kmitavý pohyb hmotných bodů prostředí je určen
superpozicí kmitání vyvolaných všemi dílčími vlněními.
V této úloze máme dva zdroje ultrazvukových vln, které jsou umístěné vedle
sebe a vysílají ultrazvuk stejným směrem. Budeme sledovat jeho interferenci.
Přístroje a pomůcky:
1) Zdroj ultrazvukového vlnění
2) Vysílač 1 a 2 (červený)
3) Přijímač (zelený)
4) Goniometr
5) Moduly pro měření napětí
Úkol:
Sledujte interferenci ze dvou zdrojů vysílajících ultrazvukové vlnění.
Provedení:
1) Nastavení goniometru a na něm umístěných vysílačů a přijímače neměňte
(obr. 1; pro kontrolu: střední otočná část svírá pravý úhel s pevným ramenem
goniometru. Na otočné části jsou vedle sebe umístěny dva vysílače červené
barvy ve vzdálenosti 5 cm. Na pohyblivém rameni goniometru je ve
vzdálenosti 25 cm umístěn přijímač zelené barvy)
Místo pro
odečítání
úhlu
natočení
Vysílač 1
Přijímač
Vysílač 2
Obr. 1.
2) Zkontrolujte, zda jsou vysílače připojeny ke zdroji v místě označeném
TRANSMITTER 1, TRANSMITTER 2 a přijímač v místě označeném
RECIEVER (obr. 2).
Místo pro
připojení
přijímače
Místa pro
připojení
vysílačů
Zapnutí do
režimu
CONTINUE
Připojení
modulu
měření
napětí
Obr. 2.
3) Ke zdroji je také připojen (obr. 2) modul pro vyhodnocení (obr. 3).
Odečítání
napětí
Obr. 3.
4) Zapněte zdroj do režimu CONTINUE, kdy je kontinuálně vysíláno ultrazvukové
vlnění o frekvenci 40 kHz (obr. 2).
Měření s jedním zdrojem
5) Odpojte vysílač označený TRANSMITTER 2 od zdroje.
6) Nyní nastavte pohyblivé rameno na úhel 50° (úhel odečtete na stupnici viz
obr. 1), z modulu pro vyhodnocení odečtěte hodnotu napětí a zapište si ji do
tabulky. Pootočte rameno o 5° na úhel 55° a znovu odečtěte hodnotu napětí a
zapište. Takto postupujte po 5° až k úhlu 130°.
Měření se dvěma zdroji
7) Připojte druhý vysílač TRANSMITTER 2 ke zdroji a nastavte pohyblivé rameno
na úhel 50° (úhel odečtete na stupnici viz obr. 1), z modulu pro vyhodnocení
odečtěte hodnotu napětí a zapište si ji do tabulky. Pootočte rameno o 2° na
úhel 52° a znovu odečtěte hodnotu napětí a zapište. Takto postupujte po 2° až
k úhlu 130°.
8) Z naměřených hodnot vytvořte graf a porovnejte hodnoty naměřené s jedním
zdrojem a se dvěma zdroji.
Kontrolní otázky:
1) Co je to interference?
2) Co je to ultrazvuk?
3) Proč na grafu, kdy jsou zapojeny dva zdroje, vidíme maxima a minima?
Download

návod