الموجات فوق الصوتية التشخيصية هي تقنية تصوير غير باضعة تستخدم موجات صوتية عالية التردد أكبر من 20 كيلوهرتز، حيث يتم استخدام جهاز يعرف باسم محول الطاقة لإصدار موجات صوتية واستقبالها من أنسجة مختلفة في الجسم، ويتم وضع محول الطاقة على جلد المريض بطبقة رقيقة من هلام اقتران، كما يقوم هذا الهلام بإزاحة الهواء الذي من شأنه أن يعكس فعليًا شعاع الموجات فوق الصوتية الحادث بالكامل.
التصوير بالموجات فوق الصوتية
عندما ينتقل الصوت إلى المريض تنتشر جبهات الموجات، مما يقلل من شدة الحزمة الكلية، يحدث توهين الشعاع أيضًا ثانويًا لامتصاص الأنسجة الجزئي مع تحويل الحرارة المصاحب. في واجهات الأنسجة، ينعكس الشعاع جزئيًا وينتقل، كما تنتقل الموجات الصوتية المنعكسة أو الصدى إلى محول الطاقة ويتم تحويلها إلى إشارات كهربائية وتضخيمها.
سعة الموجة العائدة تعتمد جزئياً على درجة امتصاص الحزمة، يتم بعد ذلك تعيين ظل رمادي لكل سعة مع صدى قوي يتم تخصيص ظل له بالقرب من الطرف الأبيض للطيف ويتم تعيين صدى ضعيف بظل بالقرب من النهاية السوداء للطيف.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن حساب عمق النسيج العاكس من إجمالي وقت انتقال الحزمة المعروف ومتوسط سرعة الصوت في الأنسجة البشرية (1540 م / ث) وتعتمد قيود هذه الطريقة بشكل أساسي على طبيعة المشغل، كما تشمل القيود الإضافية التصور المتغير لأعضاء خط الوسط البطني (البنكرياس) والأوعية الدموية عندما يتم حجبها بواسطة غاز الأمعاء المغطى، فضلاً عن عدم قدرة الموجات الصوتية على اختراق الغاز أو العظام.
تطبيقات استخدام الموجات فوق صوتية
هناك العديد من التطبيقات الشائعة لتخطيط الموجات الفوق صوتية بما في ذلك:
- تصوير البطن (الكبد والمرارة والبنكرياس والكلى).
- الحوض (الأعضاء التناسلية الأنثوية).
- الجنين (المسوح الروتينية للجنين للكشف عن التشوهات).
- الجهاز الوعائي (تمدد الأوعية الدموية).
- الاتصالات الوريدية الشريانية، الخثار الوريدي العميق).
- الخصيتين (الورم، الالتواء، العدوى).
- الثديين.
- دماغ الأطفال (النزيف، التشوهات الخلقية).
- والصدر (حجم وموقع تجمعات السائل الجنبي).
بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام التدخلات الموجهة بالموجات فوق الصوتية بشكل روتيني لتسهيل خزعة الآفة وتصريف الخراج والاستئصال بالترددات الراديوية، كما تستخدم الموجات فوق الصوتية دوبلر بشكل أساسي لتقييم تدفق الأوعية الدموية عن طريق اكتشاف تحولات التردد في الحزمة المنعكسة، باستخدام مبدأ يسمى (تأثير دوبلر)، باعث أو عاكس الصوت يتحرك بالنسبة للمستقبل الثابت للصوت.
كما يبدو أن الأجسام التي تتحرك نحو الكاشف لها تردد أعلى وطول موجي أقصر، بينما تبدو الأجسام المتحركة بعيدًا عن الكاشف ذات تردد أقل وطول موجي أطول، إذا ضربت حزمة الموجات فوق الصوتية عاكسًا يتحرك نحوها، فسيكون للصوت المنعكس تردد أعلى من الشعاع الأصلي.
بدلاً من ذلك، إذا ضربت حزمة الموجات فوق الصوتية انعكاسًا بعيدًا عنها فسيكون للصوت المنعكس تردد أقل من الشعاع الأصلي. انزياح دوبلر هو فرق التردد بين تردد الحزمة الأصلية وتردد الحزمة المنعكسة، تُستخدم فروق التردد لحساب سرعات التدفق المقابلة، والتي يمكن من خلالها إنشاء شكل موجة دوبلر أو التتبع.
ويصور هذا التتبع العلاقة بين السرعة والوقت وهو فريد من نوعه لنمط التدفق، كما يقوم دوبلر تدفق اللون بتعيين الألوان (الأزرق والأحمر) للهياكل وفقًا لحركتها تجاه المحولات أو بعيدًا عنها، يمكن فرض هذه المعلومات على صورة ذات مقياس رمادي. يستخدم التصوير فوق الصوتي اللمعي الداخلي محولًا عالي التردد قائم على القسطرة (من 9 إلى 20 ميغا هرتز) لتصوير الهياكل وراء تجويف اللحاء المجوف.
كيف يتم تطبيق تصوير الموجات الفوق الصوتية
يتم تقديم تطبيقات متنوعة من الموجات فوق الصوتية على النحو التالي، تشمل تطبيقات الجهاز الهضمي للتصوير الداخلي اللمعي القياس الكمي لحجم وسماكة جدار سرطان المريء أو للكشف عن دوالي المريء وتوصيفها، حيث يتم إجراء الموجات فوق الصوتية عبر المستقيم لتقييم غدة البروستاتا.
كما يستخدم تخطيط صدى القلب عبر المريء لتقييم تشوهات القلب والأوعية الدموية، تشمل تطبيقات الجهاز البولي التناسلي إرشادات لحقن الكولاجين وفحص شدة وطول تضيقات الحالب وتشخيص أورام المسالك العلوية وإحليل مجرى البول وتحديد الحصوات تحت المخاطية وتصوير الأوعية العابرة قبل بضع بطانة الرحم.
يمكن إجراء تقييم الرحم والملحق والجنين باستخدام مسبار مهبلي في وجود مثانة فارغة، كما يتطلب التصوير بالموجات فوق الصوتية وهو إجراء موجه بالموجات فوق الصوتية، تقطير محلول ملحي معقم في تجويف الرحم بعد إدخال القنية لتقييم كتل بطانة الرحم أو غيرها من التشوهات.
وفي الآونة الأخيرة، كان تطبيق التصوير بالموجات فوق الصوتية داخل الأوعية واعدًا لقياس درجة تضيق الشرايين ولرصد الآثار العلاجية للقسطرة في كل من الشرايين الطرفية والشرايين التاجية، كما تم تطبيق الموجات فوق الصوتية داخل الأوعية الدموية لنمذجة مورفولوجيا البلاك وتدفق الدم وهندسة تجويف الوعاء الدموي.
كما إنه دقيق في التدريج الموضعي للسرطان وفي الكشف عن الآفات الصغيرة التي قد لا يمكن تصورها باستخدام طرق التصوير الأخرى، قد تشمل قيود التقييم الأمثل عدم القدرة على وضع محول الطاقة بدقة في منطقة اهتمام قد تقيد الدخول الكامل.
تم تطوير الموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد (3D-US) مع التطورات في قوة معالجة الكمبيوتر وحققت استخدامًا واسعًا سريعًا لبعض التطبيقات السريرية، بما في ذلك تقييم التطور الطبيعي للجنين، بالإضافة إلى التشكل القلبي في تشوهات خلقية محددة.
