ULTRAÄÄNILAITTEET ULTRAÄÄNEN KÄYTTÖTAVAT

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "ULTRAÄÄNILAITTEET ULTRAÄÄNEN KÄYTTÖTAVAT"

Jalmari Tuominen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 ULTRAÄÄNILAITTEET sivu 1/ 6 ULTRAÄÄNILAITTEET ULTRAÄÄNEN KÄYTTÖTAVAT VIRTAUSMITTAUS KUVANTAMINEN KUDOSTEN LÄMMITYS MUNUAIS-, SAPPI- JA VIRTSAKIVIEN MURSKAUS LEIKKAUS INSTRUMENTTIEN PUHDISTUS 1. VIRTAUSMITTAUS Ultraäänellä voidaan suorittaa verenvirtauksen mittausta yksittäisistä verisuonista invasiivisesti ja non-invasiivisesti. Verisuonessa solujen nopeus on erilainen suonen eri kohdissa. Tämän takia vastaanotetussa äänessä on iso taajuusjoukko. Invasiivisia UÄ-virtausmittauksia käytetään lähinnä koe-eläimillä pidempiaikaiseen seurantaan. Nykyisiin UÄ-kuvauslaitteisiin on usein yhdistetty myös mahdollisuus veren virtauksen mittaukseen. 1.1 Noninvasiivinen dopplerflow Esimerkki yksittäisestä suonesta saatavasta dopllertaajuusrekisteröinnistä. Non-invasiivisen doppler-flowmittauksen periaate. UÄanturin äänikeila kohdistetaan ihon alla olevaan verisuoneen. Ääni heijastuu liikkuvista verisoluista takaisin. Solujen liike aiheuttaa heijastuneeseen ääneen doppler-siirtymän (doppler-taajuus). Yksinkertaisella doppler-flowmittauksella ei saada virtaustilavuutta. Sensijaan mittaus antaa hyvän kuvan minkä tyyppistä virtaus tutkittavassa suonessa on.

VIRTAUSMITTAUS Ultraäänellä voidaan suorittaa verenvirtauksen mittausta yksittäisistä verisuonista invasiivisesti ja non-invasiivisesti. Verisuonessa solujen nopeus on erilainen suonen eri kohdissa.

2 ULTRAÄÄNILAITTEET sivu 2/ 6 Esimerkki dopplervirtausmittausta rekisteröivästä laitteesta ja virtausantureista. Pulssitetun UÄ-virtausmittauksen periaate. Pulssitetussa UÄ-virtausmittauksessa mittauskiteestä lähetetään lyhyt UÄ-purske. rajapinnoista ja soluista takaisin heijastuneen äänen saapumisajankohdan perusteella tiedetään mistä kohtaa ko. heijaste tulee. Suonen kohdalta tullutta heijastunutta signaali pienellä näytteenottoikkunalla tutkien saadaan selvitettyä solujen virtausnopeus halutussa kohtaa suonta. Näin on mitattavissa suonen kohdalta verisolujen nopeusjakauma. Esimerkkimittaus kyynärtaipeen valtimosta. 2. KUVANTAMINEN Esimerkkejä UÄ-virtausmittausantureista. Ylinnä tavanomaisin ihon pinnalta tapahtuva noninvasiivinen mittaus. Keskellä invasiivinen anturi, jossa lähetin- ja vastaanottokiteet ovat suonen vastakkaisilla puolilla. Anturin vaatima tila suonen pituussuunnassa on pieni. Alla suonen ympärille asetettava kulkuaikaan perustuva anturi. Laitteessa mitataan pulssin kulkuaika kiteestä toiseen myötävirtaukseen ja vastavirtaukseen. Yhdellä kiteellä muodostettu kuvantamiskeila.

heijaste tulee. Suonen kohdalta tullutta heijastunutta signaali pienellä näytteenottoikkunalla tutkien saadaan selvitettyä solujen virtausnopeus halutussa kohtaa suonta.

3 ULTRAÄÄNILAITTEET sivu 3/ 6 Yksikiteisellä anturilla muodostettu A-näyttö. Ns. A-näyttö tarkoittaa, että kuvauksessa rajapinnoista heijastuneet kaijut näytetään amplitudin mukaisina pystypoikkeamina. Kehittyneempiä näyttömuotoja. Huomaa M-näyttötavassa sydämen Mitraaliläpän (ML) liikkeen näkyminen. Esimerkki halvasta ja yksinkertaisesta UÄkuvauslaitteesta: poskionteloiden kuvauslaite. Yksikanavainen A-näyttö on hyvin alkeellinen näyttötapa. Esimerkki B-näytöstä. Tässä näyttömuodossa muooodostuu kuva anturin alla olevasta kudoksesta. Ns. B-näytössä kuvapinnan pisteen kirkkaus on verrannollinen ko. kaijun amplitudiin. Ns. TM-näytössä (Time Motion) perustana on B- näyttö. TM-näytössä on B-näytön mukainen tulostus, joka etenee reaaliajassa. TM-näytöllä nähdään selvästi rajapintojen liikeradat ajan mukana. Tyypillisenä käyttöalueena sydämen eri osien liikeratojen tutkiminen Lineaarianturissa on useita UÄ-kiteitä vierekkäin, jolloin saadaan kohteesta monijuovainen kuva. Lineaarianturilla saadaan nopeasti kuva isosta kudosalueesta.

Huomaa M-näyttötavassa sydämen Mitraaliläpän (ML) liikkeen näkyminen. Esimerkki halvasta ja yksinkertaisesta UÄkuvauslaitteesta: poskionteloiden kuvauslaite.

4 ULTRAÄÄNILAITTEET sivu 4/ 6 Vanhemmissa laitteissa käytetty anturikotelon sisällä heiluva anturi. Joissain laitteissa on käytetty ylläolevan periaatteen mukaista yksisäteistä anturia, jonka suuntauksen laite tunnistaa. Näissä käyttäjä heiluttelee anturia ja saa muodostettua kuvan kiinnostavalta alueelta. Esimerkki kuvauksesta: Sektorikuvasta (B-kuva) on valittavissa säde, jonka linjalta muodostetaan TM-kuva. Monikanavainen sektorianturi. Nopein tapa muoodostaa kuva laajalta alueelta on käyttää monikanavaista lineaarianturia, jossa signaali ohjataan UÄ-kiteiisiin sopivan viivepiirin kautta. Tuloksena on sähköisesti muodostettu sektorianturi (monikanavainen kuvaus heiluu tietyllä sektorilla). Yhdistetty kaulavaltimon kuvaus ja virtausmittaus. Kuvankäsittelyn tarve: Mitatusta kuvasta on saatava levitetty sopivalla kohtaa oleva kaistale likimain koko näyttölaitteen toistoskaalan levyiseksi. Tyypillinen UÄ-kuvauksen kohde: sikiökuvaus.

Näissä käyttäjä heiluttelee anturia ja saa muodostettua kuvan kiinnostavalta alueelta. Esimerkki kuvauksesta: Sektorikuvasta (B-kuva) on valittavissa säde, jonka linjalta muodostetaan TM-kuva.

5 ULTRAÄÄNILAITTEET sivu 5/ 6 Nykyaikaisissa UÄ-kuvauslaitteissa on usein yhdistettynä virtausmittaus. Kuvassa olevissa kohteissa olevien verisolujen liikenopeus voidaan indikoida värejä käyttäen. Näissä laitteissa on usein myös mahdollisuus valita säde, jolta näytetään virtaus. 3. KUDOSTEN LÄMMITYS UÄ-tehoa voidaan käyttää kudosten lämmittämiseen. Lämmitysteho ei kuitenkaan voi olla kvin suuri, jotta anturin lähellä olevat solut eivät rikkoutuisi. Ensimmäisten munuaiskivimurskaimien rakenne. Potilas makaa vesiammeessa, jonka pohjalla pyörähdysellipsoidin muotoinen heijastin. Ellipsoidin polttopisteessä kipinäväli, johon syötetyllä suurjännitepulssilla saadaan aikaiseksi iskuaalto. Ultraäänen aikaansaama mekaaninen liike muuntuu kudoksessa lämmöksi. UÄ-lämmityslaitteen anturin hajasäteily mitataan upottamalla anturi veteen. Kehittyneempi versio murskaimesta. Iskupäät ammeesta erotettuina erillisinä laitteina. 4. MUNUAISKIVIMURSKAIMET Munuais- ja virtsakivien murskaus voi tapahtua kehon sisäisesti ta kehon ulkopuolisella laitteella. Kehon sisäisessä murskauksessa virtsajohdinta pitkin uitetaan katetri ja katetrin kärki kohdistetaan murskattavan kiven kylkeen. Tämän jälkeen katetrin kärjessä muodostetaan voimakas iskuaalto, joka murskaa kiven. Iskuaalto voidaan toteuttaa esim. katetrin kärjessä olevalla UÄ-kiteellä tai katetrin kärjessä purettavalla suurjännitekipinällä. Kehon ulkopuolisissa kivien murskauslaitteissa paineaalto muodostetaan erillisessä isossa iskupäässä ja paineaalto ohjataan nestetäytteisen tyynyn välityksellä isopinta-alaisesti kehoon. Iskupään rakenne on sellainen, että kehossa paineaalto fokusoituu murskattavaan kiveen. Ellipsoidissa toisen polttopisteen kautta kulkevat säteet heijastuvat toiseen polttopisteeseen. Paineimpulssi muodostetaan ellipsoidin polttopisteessä. Ellipsoidi asetetaan siten, että ellipsoidin virtuaalisen pään polttopiste on murskattavan kiven kohdalla. Kivien murskauksessa kiveen kohdistetaan muutama tuhat iskua. Jokainen isku murentaa hiukan kiveä. Tarkoituksena on, että kivi murenee niin pieniin osiin, että kivipöly poistuu virtsan mukana.

KUDOSTEN LÄMMITYS UÄ-tehoa voidaan käyttää kudosten lämmittämiseen. Lämmitysteho ei kuitenkaan voi olla kvin suuri, jotta anturin lähellä olevat solut eivät rikkoutuisi.

6 ULTRAÄÄNILAITTEET sivu 6/ 6 Eräs käytetty tapa iskuenergian muodostamiseksi ja kohdistamiseksi on käyttää suurikokoista kuuloketta. Siinä suurjännitepulssi kohdistetaan suuren kuulokkeen kaltaiseen äänilähteeseen ja fokusoidaan kohteeseen akustisen linssin avulla. 5. LEIKKAUS Kaavamainen kuva kehon ulkoisen munuaiskiivimurskaimen rakenteesta. Iskupään ellipsoidin polttopisteessä kipinäväli. Ellipsoidin virtuaalipään polttopisteessä murskattava kivi. Iskuaalto ohjataan kehoon nestetyynyn välityksellä. Kudosten jyrsimistä ultraäänellä. Ultraääntä voidaan käyttää myös kudosten leikkaamiseen. UÄ-anturilla sivellää leikattavaa kudosta, jolloin kudoksen pinnassa olevat solut rikkoutuvat. Tällaisessa höyläämisessä kerrallaan poistuva kudoskerros on hyvin ohut. 6. INSTRUMENTTIEN PUHDISTUS Esimerkki nykyaikaisesta munuaiskivimurskaimesta. Kuvan poikki olevana näkyy C-kaari-röntgenkuvauslaite, jolla oikean alakulman iskupää kohdistetaan. Kaaviokuva iskupäästä, jossa paineaalto muodostetaan heijastinpinnalle sijoitetuilla UÄ-kiteillä. Iskupään keskellä oleva tappi on UÄ-kuvauslaitteen anturi, jonka avulla iskupää kohdistetaan.

LEIKKAUS Kaavamainen kuva kehon ulkoisen munuaiskiivimurskaimen rakenteesta. Iskupään ellipsoidin polttopisteessä kipinäväli. Ellipsoidin virtuaalipään polttopisteessä murskattava kivi.

Samankaltaiset tiedostot

Ultraäänen kuvausartefaktat. UÄ-kuvantamisen perusoletukset. Outi Pelkonen OYS, Radiologian Klinikka 29.4.2005

Ultraäänen kuvausartefaktat. UÄ-kuvantamisen perusoletukset. Outi Pelkonen OYS, Radiologian Klinikka 29.4.2005 Ultraäänen kuvausartefaktat Outi Pelkonen OYS, Radiologian Klinikka 29.4.2005 kaikissa radiologisissa kuvissa on artefaktoja UÄ:ssä artefaktat ovat kaikuja, jotka näkyvät kuvassa, mutta eivät vastaa sijainniltaan