Ultraheli või sonograafia: õrn uurimine reaalajas

Ultraheli uuring võib teha enamat kui imikute imetamine emakas. See võimaldab hinnata elundeid, kudesid, liigesed, pehmete kudede ja veri laevad, on odav, valutu ja praeguste teadmiste kohaselt mitte stress inimkeha.

Ultraheli areng

Ultraheli eksisteerib looduses - loomad, näiteks nahkhiired, loovad selle ise ja kasutavad seda ruumis orienteerumiseks. Inimesed hakkasid seda kasutama 20. sajandi alguses, kõigepealt jäämägede ja allveelaevade avastamiseks vee all ning hiljem materjalide terviklikkuse testimiseks.

Kasutamiskatsed ultraheli terapeutilistel eesmärkidel, millele järgnes 1930. – 1940. 1938. aastal pakkus arst Dussik välja idee kasutada ultraheli diagnostilistel eesmärkidel, kuid proovis seda aju, kõigist asjadest. See ei olnud hea mõte, kuna aju - välja arvatud väikelastel - on täielikult ümbritsetud luud mille kaudu heli ei saa tungida.

1950. aastal oli võimalik organeid kujutada: uuritav patsient pandi vaati vesija muundur paigaldati mootoriga puidust rööpale - meetod, mis osutus patsientidele kasutamiseks ainult osaliselt.

1958. aastal õnnestus günekoloog Donaldil esimest korda saada ultraheliseadmega pilte, milles muundur asetati otse patsiendi peale nahk ja liikusid käsitsi. Sellest ajast peale pidevalt arendatud põhimõte ja alates 1980ndatest aastatest (ja võimsate arvutite olemasolu) on võimaldanud sonograafiat laialdaselt kasutada.

Kuidas sonograafia töötab?

Ultraheli sagedus on 20 kHz-1GHz, mida inimesed ei kuule. Sonograafiaseadme abil tekitatakse sondis (anduris) sellised helilained ja eraldatakse neid suunatult. Struktuuride tabamisel peegelduvad ja hajuvad nad.

See niinimetatud ehhogeensus varieerub sõltuvalt koe tüübist - seda on vähe vedelike puhul, näiteks veri ja uriin ning kõrge luud ja õhk, nt soolegaasid. Peegelduse ulatust mõõdetakse sondi abil, muundatakse elektrilisteks impulssideks ja kuvatakse ekraanil hallide väärtustena: vedelikud tunduvad mustad, luud väga heledad, nende vahel on elundikuded.

Vältimaks esimeste helilainete paisumist õhu vahel nahk ja muundur, enne kui need isegi kujutatavate struktuurideni jõuavad, sisaldab geel vesi kantakse nahale. Vahepeal on kudede väga peen pildistamine võimalik olnud suure eraldusvõimega ja hiljuti isegi 3D-pildina.

Lisaks kasutatakse Doppleri efekti: kaja sagedus sõltub struktuuri kaugusest andurist, mis võimaldab näiteks visualiseerida signaali voolukiirust veri (mille tahked komponendid liiguvad muunduri suunas või sellest eemale).