Echografie (echografie) uitgelegd

Sonography (synoniemen: ultrageluid, echografie) is een diagnostische procedure die wordt gebruikt in radiologie om dwarsdoorsnedebeelden te maken van bijna elk orgel in elke plak. Het genereren van een sonogram werkt door hoogfrequente geluidsgolven uit te zenden aan het oppervlak van het lichaam, die worden gereflecteerd door het te onderzoeken weefsel. Hoewel echografisch onderzoek een radiologische procedure is, wordt de overgrote meerderheid ervan uitgevoerd door artsen in andere disciplines. Het gebruik van echografie is vaak de eerste diagnostische procedure bij het onderzoek van een patiënt, maar het kan ook worden gebruikt om bijvoorbeeld het beloop van verschillende ziekten te volgen of bij de prenatale zorg. De reden voor het wijdverbreide gebruik van echografie is het relatief lage risico op schade in vergelijking met conventionele Röntgenstraal examens. De eerste medische toepassing van echografie werd uitgevoerd door de Amerikaanse neuroloog Karl Dussik in 1942. Het basisidee van echografie stamt uit de Eerste Wereldoorlog, toen ultrageluid golven werden gebruikt om onderzeeërs te lokaliseren.

De procedure

Het principe van echografie is gebaseerd op het gebruik van een geluid in het bereik van 1 MHz tot ongeveer 20 MHz, dat wordt gegenereerd door een groot aantal kristalelementen in de ultrageluid sonde door het piëzo-elektrische effect (optreden van een elektrische spanning op een vaste stof wanneer deze elastisch wordt vervormd). Deze kristallen bevinden zich direct naast de transducer (contactoppervlak in de transducer). Geluidslijnen worden gegenereerd door de kristallen in de transducer. De dichtheid van de geluidslijnen bepaalt het oplossend vermogen van het gegenereerde sonogram. Hierdoor worden de geluidsgolven gebundeld en gefocust, zodat het gegenereerde beeld meer getrouw is aan het beeld. Nadat de gegenereerde geluidsgolven door de transducer zijn uitgezonden, komen ze verschillende weefselstructuren in het lichaam tegen van waaruit ze worden gereflecteerd. Dit veroorzaakt een energiedemping in het weefsel, die sterker is naarmate het frequentiebereik van de golven hoger is. Door het verhoogde energieverlies in het hoge frequentiebereik neemt de penetratiediepte van de ultrasone golven in het weefsel af. De gegenereerde frequentie van de transducers kan echter niet willekeurig worden verlaagd, aangezien hogere frequenties geassocieerd zijn met een kortere golflengte en dus een beter oplossend vermogen hebben. Wanneer de gegenereerde geluidsgolf op een weefselstructuur botst, is de mate van reflectie van de geluidsgolf direct afhankelijk van de weefseleigenschappen. Elk type weefsel heeft een ander aantal reflecterende structuren die variëren in dichtheid en nummer. Hoewel reflecties optreden bij elk weefsel waarop ultrageluidsgolven vallen, is het nog steeds mogelijk dat niet elke gereflecteerde geluidsgolf resulteert in een voldoende sterk terugverstrooiingssignaal om in het sonogram te worden gedetecteerd. Als de reflectie optreedt bij het weefsel, worden de geluidsgolven gedeeltelijk teruggestuurd naar de transducer waar ze worden ontvangen door de kristalelementen. De ontvangen informatie wordt nu verwerkt door middel van een beamformer (methode voor het lokaliseren van geluidsbronnen) en als elektrische pulsen doorgestuurd voor digitalisering. Digitalisering wordt uitgevoerd door een ontvanger en na dit proces worden de sonogrammen zichtbaar op de monitor. Van cruciaal belang voor de voortplanting van ultrasone golven is impedantie. Impedantie vertegenwoordigt een fenomeen dat van belang is bij de voortplanting van alle geluidsgolven en beschrijft de weerstand die de voortplanting van de golven tegenwerkt. Om het impedantieverschijnsel te verminderen, wordt tijdens een echografisch onderzoek een specifieke gel gebruikt, die voorkomt dat het geluid wordt gereflecteerd door luchtruimten tussen de transducer en het lichaamsoppervlak. De volgende systemen worden gebruikt om de ontvangen ultrasone golven weer te geven en voor beeldreconstructie:

  • A-mode-methode (synoniem: amplitudegemoduleerde methode): bij deze methode, die een technisch eenvoudige methode is om de echosignalen af ​​te beelden, is de beeldvormingsfunctie gebaseerd op de amplitudeverplaatsing van de afzonderlijke ultrasone golven. Nadat de geluidsgolven door het weefsel zijn gereflecteerd en verstrooid, vallen de terugkerende echosignalen op de transducer en worden weergegeven als amplitudes die in serie zijn geschakeld.Als indicatie voor het gebruik van een A-mode proces telt bijvoorbeeld de kwaliteitscontrole in de lassen naad technologie.
  • B-modus-methode (synoniem: helderheidsmodus-methode): In tegenstelling tot de amplitudegemoduleerde methode levert deze methode een tweedimensionaal doorsnedebeeld op waarin de afbakening van de verschillende weefselstructuren wordt bereikt door verschillende helderheidsniveaus. Bij deze methode codeert de intensiteit van de terugkerende ultrasone golven het beeld in grijsniveaus. Afhankelijk van de echo-intensiteit worden de afzonderlijke pixels elektronisch verwerkt met verschillende dichtheden. Met behulp van de B-mode-methode is het mogelijk om de individuele sonogrammen als een geanimeerde reeks afbeeldingen te laten lopen, zodat de methode ook wel een real-time methode kan worden genoemd. Deze tweedimensionale real-time procedure kan worden gekoppeld aan andere procedures zoals de M-modus of het Doppler-echografisch onderzoek. De vorm van de transducer voor scannen wordt gedaan door een convex gevormde scanner.
  • M-mode-methode (synoniem: bewegingsmodus): deze methode is voorbestemd voor het opnemen van bewegingssequenties, zoals bij het opnemen van de functie van de gehele hart- of een enkele klep. Het scannen wordt uitgevoerd met behulp van een cirkelvormige vectorscanner van waaruit de bundels zich in verschillende richtingen kunnen voortplanten.
  • Doppler-echografische procedures (zie hieronder Doppler-echografie/Invoering).
  • Multidimensionale toepassingen: Driedimensionaal en vierdimensionaal echografisch onderzoek is de afgelopen jaren als aanvullende procedures geïntroduceerd. Met behulp van de 3D-procedure is het mogelijk om ruimtelijke afbeeldingen te maken. De 4D-procedure biedt de mogelijkheid om een ​​dynamisch functioneel onderzoek uit te voeren door bijvoorbeeld een ander vlak af te beelden in combinatie met de 3D-procedure.

Naast de verdere ontwikkelingen op het gebied van multidimensionale echografie, zijn er vooral verdere ontwikkelingen gemaakt in digitale signaalverwerking. Vooral door de toegenomen rekenkracht van de processoren van ultrageluidapparatuur is het nu mogelijk geworden om het omgevingsgeluid nauwkeurig te scheiden van de eerder gegenereerde geluidsgolven, waardoor de beeldresolutie verbeterd kon worden. Bovendien is het gebruik van contrastmiddelen voor echografisch onderzoek geoptimaliseerd, waardoor echografisch vaatonderzoek nauwkeuriger is geworden. Contrast-Enhanced Ultrasound (CEUS) is een onmisbare standaard geworden bij de behandeling van kwaadaardige ziekten. De procedure detecteert met grotere zekerheid dan andere beeldvormingstechnieken of een tumor goedaardig of kwaadaardig is. Dit geldt met name voor vaste orgels zoals de lever, nier en alvleesklier. Gedurende chemotherapie, immunotherapie of radiotherapie, CEUS kan worden gebruikt om te detecteren of de therapie tumorperfusie heeft verminderd of volledig geëlimineerd. De procedure kan dus ook worden gebruikt voor therapie controle en initiële therapie GrensverkeerContrast-echografie is de procedure van eerste keuze voor tumorpatiënten bij wie nier functie is beperkt, een gangmaker het gebruik van magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) voorkomt, blootstelling aan straling moet worden vermeden, of een jodium allergie is aanwezig. Voordelen van echografisch onderzoek zijn onder meer:

  • Het is een laag risico en veelgebruikte procedure met een zeer hoge kwaliteitsnorm, die geen blootstelling aan straling vereist die gevaarlijk is voor volksgezondheid.

De nadelen van echografisch onderzoek zijn de volgende:

  • Omdat het een zeer complexe procedure is, leren het wordt als moeilijk beschouwd voor de dokter. Hierdoor is de objectiviteit van de procedure wordt als laag beschouwd.
  • Bovendien is de resolutie van de procedure lager dan bijvoorbeeld computertomografie.

Hieronder worden onder meer de volgende echotoepassingen weergegeven: