अल्ट्रासाउंड और सोनोग्राफी

अल्ट्रासाउंड (सोनोग्राफी) उच्च-आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों की प्रतिध्वनियों से वास्तविक समय की छवियां बनाता है, जो विभिन्न ध्वनिक प्रतिबाधा वाले ऊतकों के बीच की सीमाओं पर परावर्तित होती हैं। एक ट्रांसड्यूसर दालों का उत्सर्जन करता है और लौटने वाली प्रतिध्वनियों को सुनता है, गहराई में परावर्तकों का स्थानीयकरण करने के लिए उन्हें समयबद्ध करता है। क्योंकि यह वास्तविक समय, पोर्टेबल और आयनकारी विकिरण से मुक्त है, अल्ट्रासाउंड का व्यापक रूप से नरम-ऊतक, संवहनी और भ्रूण शरीर रचना को प्रदर्शित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

Definition

अल्ट्रासोनोग्राफी एक वास्तविक समय की इमेजिंग तकनीक है जो ऊतक के भीतर ध्वनिक-प्रतिबाधा सीमाओं पर परावर्तित उच्च-आवृत्ति वाली ध्वनि दालों की प्रतिध्वनियों से छवियां बनाती है, लौटने वाली प्रतिध्वनियों के समय विलंब से परावर्तकों का स्थानीयकरण करती है।

Scope

यह विषय ध्वनिक दालों के उत्पादन और परावर्तन, प्रतिध्वनि उत्पन्न करने में ध्वनिक प्रतिबाधा की भूमिका, ग्रे-स्केल (बी-मोड) छवियों के निर्माण, रक्त प्रवाह का आकलन करने के लिए डॉपलर प्रभाव के उपयोग और कंट्रास्ट-एन्हांस्ड अल्ट्रासाउंड और इलास्टोग्राफी जैसी सहायक तकनीकों को शामिल करता है। यह इस बात का एक संदर्भ है कि अल्ट्रासाउंड शरीर रचना को कैसे दर्शाता है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• ऊतकों के बीच ध्वनिक-प्रतिबाधा अंतर छवियों को बनाने वाली प्रतिध्वनि कैसे उत्पन्न करते हैं?
• लौटने वाली प्रतिध्वनियों का समय विलंब गहराई को कैसे एन्कोड करता है?
• डॉपलर प्रभाव अल्ट्रासाउंड को रक्त प्रवाह का आकलन करने की अनुमति कैसे देता है?
• कंट्रास्ट-एन्हांस्ड अल्ट्रासाउंड और इलास्टोग्राफी ग्रे-स्केल इमेजिंग में क्या जोड़ते हैं?

Key concepts

• ध्वनिक प्रतिबाधा और परावर्तन
• पल्स-इको सिद्धांत
• बी-मोड (ग्रे-स्केल) इमेजिंग
• प्रवाह का डॉपलर आकलन
• माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंट
• अल्ट्रासाउंड इलास्टोग्राफी
• गैर-आयनकारी, वास्तविक समय इमेजिंग

Mechanisms

एक ट्रांसड्यूसर विद्युत दालों को उच्च-आवृत्ति वाली ध्वनि में परिवर्तित करता है जो ऊतक में फैलती है; प्रत्येक सीमा पर जहां ध्वनिक प्रतिबाधा बदलती है, दाल का एक हिस्सा ट्रांसड्यूसर पर वापस परावर्तित होता है। प्रतिध्वनि के लौटने में लगने वाला समय परावर्तक की गहराई को इंगित करता है, और प्रतिध्वनि का आयाम संबंधित पिक्सेल की चमक को निर्धारित करता है, जिससे एक वास्तविक समय की ग्रे-स्केल (बी-मोड) छवि बनती है। लाल रक्त कोशिकाओं जैसे परावर्तकों की गति लौटने वाली ध्वनि की आवृत्ति को बदल देती है (डॉपलर प्रभाव), जिसका उपयोग प्रवाह को मैप करने और मापने के लिए किया जाता है। माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंट रक्त पूलों से प्रतिध्वनि को बढ़ाते हैं (Dietrich et al., 2020), जबकि इलास्टोग्राफी कठोरता का अनुमान लगाने के लिए ऊतक विरूपण या कतरनी-तरंग प्रसार का उपयोग करती है (Ferraioli et al., 2015)। अंतर्निहित ध्वनिकी का विवरण मानक भौतिकी संदर्भों में दिया गया है (Bushberg et al., 2012)।

Clinical relevance

अल्ट्रासाउंड आयनकारी विकिरण के बिना नरम-ऊतक, संवहनी, पेट और प्रसूति शरीर रचना का वास्तविक समय, बिस्तर के पास चित्रण प्रदान करता है, और मानकीकृत परीक्षा प्रोटोकॉल सुसंगत शारीरिक मूल्यांकन का समर्थन करते हैं (AIUM, 2018)। यह प्रविष्टि बताती है कि अल्ट्रासाउंड शरीर रचना को कैसे दर्शाता है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

चिकित्सा अल्ट्रासाउंड का विकास बीसवीं सदी के मध्य में सोनार और औद्योगिक दोष-पहचान तकनीकों से हुआ, जो ए-मोड ट्रेसिंग से वास्तविक समय बी-मोड इमेजिंग की ओर बढ़ा। डॉपलर विधियों के जुड़ने से रक्त प्रवाह का गैर-आक्रामक आकलन संभव हो गया, और बाद के विकासों में माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंट (Dietrich et al., 2020) और ऊतक कठोरता का इलास्टोग्राफिक माप (Ferraioli et al., 2015) जोड़ा गया, जिससे इसकी शारीरिक और कार्यात्मक पहुंच व्यापक हुई।

Seminal works

• ferraioli-2015
• dietrich-2020

Frequently asked questions

अल्ट्रासाउंड विकिरण के बिना छवि कैसे बनाता है?

यह शरीर में उच्च-आवृत्ति वाली ध्वनि दालें भेजता है और ऊतक सीमाओं पर परावर्तित प्रतिध्वनियों से एक छवि बनाता है, गहराई निर्धारित करने के लिए प्रत्येक प्रतिध्वनि को समयबद्ध करता है; इसमें कोई आयनकारी विकिरण शामिल नहीं होता है।

डॉपलर अल्ट्रासाउंड का उपयोग किस लिए किया जाता है?

डॉपलर अल्ट्रासाउंड चलती रक्त से परावर्तित ध्वनि की आवृत्ति बदलाव का पता लगाता है, जिससे वाहिकाओं के भीतर प्रवाह की उपस्थिति, दिशा और गति का आकलन किया जा सकता है।