अल्ट्रासाउंड इकोजेनिसिटी और ध्वनिक प्रतिबाधा
अल्ट्रासाउंड प्रतिध्वनि से छवियां बनाता है: ध्वनि की तरंगें शरीर में भेजी जाती हैं, और मशीन यह मानचित्रित करती है कि वे कहाँ और कितनी तीव्रता से परावर्तित होती हैं। उन प्रतिध्वनियों की शक्ति — एक संरचना की इकोजेनिसिटी — मुख्य रूप से ऊतकों के बीच की सीमाओं पर ध्वनिक प्रतिबाधा में अंतर पर निर्भर करती है, इसलिए बहुत भिन्न ऊतकों के बीच के इंटरफेस चमकीले होते हैं जबकि एकसमान ऊतक या शुद्ध तरल पदार्थ गहरे रंग के होते हैं।
Definition
इकोजेनिसिटी एक ऊतक से लौटने वाली अल्ट्रासाउंड प्रतिध्वनियों की सापेक्ष शक्ति है; ध्वनिक प्रतिबाधा एक ऊतक के घनत्व और उसमें ध्वनि की गति का गुणनफल है, और प्रतिध्वनि उन इंटरफेस पर उत्पन्न होती है जहां यह प्रतिबाधा बदलती है, जिसमें बड़े बेमेल चमकीले प्रतिबिंब उत्पन्न करते हैं।
Scope
यह विषय बताता है कि ध्वनिक प्रतिबाधा और इसकी बेमेलता अल्ट्रासाउंड कंट्रास्ट कैसे उत्पन्न करती है: ऊतकों को हाइपरइकोइक, हाइपोइकोइक, या एनेकोइक के रूप में क्यों वर्णित किया जाता है, और गैस से भरे माइक्रोबबल एजेंट मजबूत परावर्तक कैसे जोड़ते हैं। यह अल्ट्रासाउंड छवि के भौतिक आधार का एक संदर्भ विवरण है, न कि स्कैनिंग तकनीक या कंट्रास्ट प्रशासन पर मार्गदर्शन।
Core questions
- ऊतक का कौन सा भौतिक गुण यह निर्धारित करता है कि वह अल्ट्रासाउंड पर कितना चमकीला दिखाई देता है?
- विभिन्न ऊतकों के बीच इंटरफेस प्रतिध्वनि क्यों उत्पन्न करते हैं?
- हाइपरइकोइक, हाइपोइकोइक और एनेकोइक का क्या अर्थ है?
- हड्डी और हवा अल्ट्रासाउंड बीम को अच्छी तरह से क्यों नहीं देख पाती हैं?
- माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंट इको सिग्नल को कैसे बढ़ाते हैं?
Key concepts
- ध्वनिक प्रतिबाधा (घनत्व गुना ध्वनि गति)
- प्रतिबाधा बेमेल और इंटरफेस पर प्रतिबिंब
- इकोजेनिसिटी (हाइपरइकोइक, हाइपोइकोइक, एनेकोइक)
- ध्वनिक छायांकन और वृद्धि
- माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंट
- अल्ट्रासाउंड बीम का क्षीणन
Mechanisms
एक अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर छोटी तरंगें उत्सर्जित करता है और लौटने वाली प्रतिध्वनियों को सुनता है। प्रत्येक ऊतक सीमा पर, परावर्तित ध्वनि का अंश दो ऊतकों के बीच ध्वनिक प्रतिबाधा में अंतर से निर्धारित होता है: छोटे बेमेल (जैसे नरम ऊतक के भीतर) कमजोर प्रतिध्वनि उत्पन्न करते हैं जो अंगों को उनकी विशिष्ट बनावट देते हैं, जबकि बड़े बेमेल (नरम ऊतक से हड्डी या गैस तक) लगभग सभी ध्वनि को परावर्तित करते हैं, जिससे चमकीले इंटरफेस और उसके आगे की संरचनाओं की छाया बनती है। शुद्ध तरल पदार्थ में कोई परावर्तक इंटरफेस नहीं होता है और वह एनेकोइक दिखाई देता है। गैस से भरे माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंट रक्त के भीतर एक बहुत बड़ा प्रतिबाधा बेमेल पैदा करते हैं और ध्वनि क्षेत्र में दृढ़ता से दोलन करते हैं, जिससे परफ्यूज्ड ऊतक से लौटने वाले संकेत में काफी वृद्धि होती है, जैसा कि कॉस्ग्रोव द्वारा समीक्षा की गई है।
Clinical relevance
इकोजेनिसिटी पैटर्न अल्ट्रासाउंड को तरल पदार्थ, ठोस ऊतक, कैल्सीफिकेशन और गैस को अलग करने की अनुमति देते हैं, जो सोनोग्राफिक शरीर रचना की व्याख्या का आधार है। यह प्रविष्टि अल्ट्रासाउंड छवि की भौतिक उत्पत्ति का वर्णन करती है और व्यक्तिगत रोगियों में नैदानिक मानदंडों या कंट्रास्ट प्रशासन का आधार नहीं है।
Evidence & guidelines
प्रतिबाधा, प्रतिबिंब और इकोजेनिसिटी के सिद्धांत मानक इमेजिंग भौतिकी हैं, जिन्हें बुशबर्ग और सहयोगियों और क्रेमकाउ जैसे ग्रंथों में प्रस्तुत किया गया है। माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंटों के व्यवहार और उपयोग को कॉस्ग्रोव जैसे समीक्षाओं में संक्षेपित किया गया है।
History
नैदानिक अल्ट्रासाउंड का विकास बीसवीं सदी के मध्य में पल्स-इको तकनीकों के माध्यम से हुआ, जिसमें छवि की चमक शुरू से ही प्रतिबाधा सीमाओं पर ध्वनि के प्रतिबिंब से जुड़ी थी। गैस से भरे माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंट, जो रक्तप्रवाह के भीतर एक बड़े प्रतिबाधा बेमेल का फायदा उठाते हैं, बाद में विकसित किए गए थे और कॉस्ग्रोव (2006) जैसे समर्पित समीक्षाओं में वर्णित हैं।
Related topics
Seminal works
- cosgrove-2006
Frequently asked questions
- अल्ट्रासाउंड पर तरल पदार्थ काला (एनेकोइक) क्यों दिखाई देता है?
- एकसमान तरल पदार्थ में विभिन्न ध्वनिक प्रतिबाधा के कोई आंतरिक इंटरफेस नहीं होते हैं, इसलिए लगभग कोई ध्वनि वापस परावर्तित नहीं होती है और क्षेत्र में बहुत कम या कोई प्रतिध्वनि नहीं होती है।
- अल्ट्रासाउंड हड्डी या गैस के माध्यम से अच्छी तरह से क्यों नहीं देख पाता है?
- नरम ऊतक और हड्डी या गैस के बीच प्रतिबाधा बेमेल इतना बड़ा होता है कि लगभग सभी ध्वनि इंटरफेस पर परावर्तित हो जाती है, जिससे आगे की संरचनाओं को चित्रित करने के लिए बहुत कम ऊर्जा बचती है और एक ध्वनिक छाया बनती है।
- माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंट रक्त को अधिक दृश्यमान कैसे बनाते हैं?
- माइक्रोबबल्स में गैस का रक्त से बहुत अलग ध्वनिक प्रतिबाधा होता है और बुलबुले अल्ट्रासाउंड क्षेत्र में दृढ़ता से अनुनाद करते हैं, इसलिए वे अकेले रक्त की तुलना में रक्तप्रवाह से बहुत मजबूत प्रतिध्वनि लौटाते हैं।