...
Heijastuminen tarkoittaa fysiikassa aaltoliikkeen kahden eri faasin rajapinnalla tapahtuvaa vuorovaikutusta, jossa aaltoliike muuttaa suuntaansa ja jatkaa liikettään samassa faasissa.
Fokusituminen (keskittäminen), fokus on optiikassa piste, jonka kautta kaikki linssin läpi tai peilin kautta tulevat säteet kulkevat. Polttopiste on aina polttotasolla, jolle eri suunnista tulevat yhdensuuntaiset valonsäteet muodostavat suuntakohtaiset polttopisteet.
...
- Aivojen ultraäänitutkimus lapsella
...
Alavatsan ultraäänitutkimus
...
- Alavatsan ultraäänitutkimus lapsella
...
- Jäännösvirtsan mittaus ultraäänellä
...
- Kaulan alueen ultraäänitutkimus
...
Linkki: Ultraäänitutkimus ja ohjattutoimenpide, http://www.hus.fi/sairaanhoito/kuvantaminen-ja-fysiologia/tietoa-tutkimuksista/ultraaanitutkimukset/Sivut/default.aspx
Ultraäänen tuottotavat
Ultraääniaaltojen kehittämiseen käytetyistä laitteista ovat tavallisimpia pietsosähköiset kiteet ohuina levyinä. Kun levyn pinnassa oleviin elektodeihin tuodaan vaihtojännite, levy laajenee ja puristuu kokoon vaihtojännitteen tahdissa tuottaen ääniaaltoja. Yleisesti käytettyjä kiteitä ovat kvartsi, natriumkaliumtartraatti, bariumtitanaatti ja turmaliini.
Pietsosähköinen ilmiö syntyy, kun mekaaninen jännitys aiheuttaa aineen sähköisen polaroitumisen, eli kiteen vastakkaisten pintojen välille muodostuu sähköinen jännite.
Verisuonia ja veren virtausta voidaan tutkia Doppler-efektillä, joka kuvaa liikkuvan kohteen aiheuttaman signaalin taajuussiirtymää. Doppler-ultraäänilaitteella voidaan havaita kohteen liikkumissuunta. Anturia kohti tuleva kohde näytetään eri värisenä kuin poispäin menevä. Dopplerin avulla nähdään veren virtauksen suunta ja nopeus. Sitä käytetäänkin tutkittaessa sydämen läppävikoja.
Ultraäänitutkimukset tehdään erilaisten anturien avulla, joissa on rinnakkain kiteitä jaettuna ryhmiin; lähettäviin ja kuunteleviin. Erilaiset anturit sopivat erilaisiin tarkoituksiin paremmin kuin toiset, joten tarkoituksen mukaan valitaan anturi erityisesti paremmin suonien, lihasten, hermojen, ja pinnallisten rakenteiden tarkkaan kuvantamiseen tai vaihtoehtoisesti anturi, jonka avulla voidaan kuvantaa syvemmältä kudoksesta.
Linkki: Pietsosähköinen ilmiö, http://fi.wikipedia.org/wiki/Pietsos%C3%A4hk%C3%B6inen_ilmi%C3%B6
Linkki: Dopplerin ilmiö, http://www.astro.utu.fi/zubi/spectra/doppler.htm
Ultraäänen käyttö ja sovelluksia
Ultraäänitutkimuksessa tarkastellaan yleensä liikkuvaa kuvaa. Joitain mittauksia varten kuva voidaan pysäyttää. Tyypillisiä tutkimuskohteita ovat kohtu ja sikiö, maksa, munuaiset ja sydän. Lisäksi poski- ja otsaontelotulehduksia (sinuiitti) tutkitaan nykyisin ultraäänellä. Erityisanturein voidaan selvittää gynekologisten elinten ja eturauhasen tilaa. Prostatatutkimuksissa hyödynnetään endoraktaalista anturia. Kilpirauhasen ja kaulan kuvantamisessa saadaan pinta-anturein hyvä kuvatarkkuus.
Sovelluksia voidaan ryhmitellä hyödynnyttävien ominaisuuksien mukaan. Mukaan on otettu kaikenlaiset eri sovellukset eri aloilta:
Ominaisuus_1: ultraäänen heijastuminen, aikamittaus (esim. oskilloskoopilla)
Käyttö: kaikuluotaus; esim. meren tutkimus, auton peruutusanturit, rakennevikojen tutkiminen teollisuudessa (valuviat, hiushalkeamat, säröt), paksuusmittaukset, virtausmittaukset teollisuudessa ja lääketieteessä, poskiontelotulehdusten tutkinta
Ominaisuus_2: ultraäänen heijastuminen, taittuminen -> kuvan muodostuminen
Käyttö: ultraäänimikroskopia, rakenteiden tutkiminen, elinten rakenteen, koon ja muodon tutkimus lääketieteessä, ultraäänitutkimus eli läpivalaisu (korvaa röntgensäteilyn); esim. sikiön ultraäänitutkimus (1 -15 MHz)
Ominaisuus_3: suurten värähtelyenergiatiheyksien , aikaansaanti aineen pintaan ja sisälle -> värähtelyenergian siirtyminen väliaineeseen
Käyttö: desinfiointi, kellon osien ja korujen puhdistus, hammaskiven poisto, metallipintojen puhdistus, ultraäänihitsaus, ultraäänellä toimivat leikkausveitset, sappi- ja munuaiskivien poisto, harmaakaihin poisto (laser-valolla korjataan silmälinssin muotoa), emulsioiden aikaansaaminen (emulsio = kahden toisiinsa sekoittumattoman nesteen seos)
Ominaisuus_4: ultraäänen energian absorboituminen (imeytyminen) kudoksiin -> lämpeneminen
Käyttö: kliiniset tutkimukset ja hoidot, esim. lämpöhoidot, nivelvaurioiden hoito, lihasjännitysten hoito
Ominaisuus_5: ultraäänen Dopplerin ilmiö (taajuuden muutos)
Käyttö: veren virtausnopeuden mittaus, ym. virtausmittaukset, elinten liikkeiden tutkimus, ultraäänitutkat, esim. auton peruutusanturit, (f ~ 40 kHz), (vrt. poliisien nopeustutka, Doppler-tutka toimii mikroaalloilla, f ~ 35 GHz)
Linkki: Ultraääni ja sen sovellukset, http://www.kotiposti.net/ajnieminen/ultra.pdf
Ultraäänitutkimus, sikiön ultraäänitutkimus
Kaiku- eli ultraäänitutkimukset perustuvat ääniaaltoihin, joita ultraäänianturit lähettävät kohtuun. Takasin heijastuu signaali, joka muodostuu kuvaksi tietokoneen näytölle. Tutkimus tehdään joko vatsan päältä tai emättimen kautta. Laitteesta riippuen ultraäänikuvaa on kaksiulotteista (2D), kolmiulotteista (3D) tai liikkuvaa 4D-kuvaa.
Ultraäänitutkimus, sydämen ultraäänitutkimus
Ultraäänikuvaus antaa arvokasta tietoa sydämen rakenteista (eteiset ja kammiot, sydänläpät) ja toiminnasta. Ultraäänitutkimus tehdään rintakehän päältä ultraäänianturia liikuttelemalla. Sydämen ultraäänitutkimuksessa selvitetään sydämen rakenteita ja kokoa. Sairastettu sydäninfarkti voi jättää arven, joka on ultraäänellä tunnistettavissa. Myös sydämen vajaatoiminnan aiheuttaja ja vaikeusaste selviävät usein ultraäänitutkimuksessa.
Ultraäänitutkimus, eteisväliseinän kuvaus
Videolinkki: Eteisväliseinän kuvaus ultraäänellä http://www.healthcare.philips.com/main/products/ultrasound/technologies/asd_live_study_youtube.wpd