УЗИ системалары – Тавыш дулкыннары белән күренмәгәнне күрү

Заманча ультратавыш технологияләре медицина сурәтләүне статик анатомик рәсемнәрдән динамик функциональ бәяләүләргә үзгәртте, болар барысы да ионлаштыручы нурланышсыз. Бу мәкаләдә диагностик ультратавышның физикасы, клиник кулланылышы һәм алдынгы инновацияләре тикшерелә.

Физик принциплар
Медицина УЗИ 2-18 МГц ешлыкларда эшли. Пьезоэлектрик эффект электр энергиясен датчикта механик тибрәнүләргә әйләндерә. Вакыт арту компенсациясе (TGC) тирәнлеккә бәйле сүнүне көйли (0,5-1 дБ/см/МГц). Күчәр чишелеше дулкын озынлыгына бәйле (λ = c/f), ә ян чишелеше нур киңлегенә бәйле.

Эволюция вакыт сызыгы

• 1942: Карл Дуссикның беренче медицина кулланылышы (ми визуализациясе)
• 1958: Ян Дональд акушерлык УЗИсын уйлап тапты
• 1976: Аналог сканерлау конвертерлары соры төстәге сурәтләү мөмкинлеген бирә
• 1983: Намекава һәм Касай тарафыннан төсле доплер тәкъдим ителде
• 2012: FDA беренче кесә зурлыгындагы җайланмаларны раслады

Клиник ысуллар

1. B-режим
   0,1 мм га кадәр киңлек чишелеше белән төп соры төстәге сурәтләү
2. Доплер техникасы

• Төсле Допплер: Тизлек картасы (Никвист чиге 0,5-2м/с)
• Power Doppler: әкрен агымга 3-5 тапкыр сизгеррәк
• Спектраль Допплер: Стенозның авырлыгын сан белән күрсәтә (PSV нисбәте >2 булса, ул >50% каротид стенозын күрсәтә)

3. Алдынгы техникалар

• Эластография (Бавырның катылыгы >7,1 кПа F2 фиброзын күрсәтә)
• Контрастлы УЗИ (SonoVue микрокүбекчәләре)
• 3D/4D сурәтләү (Voluson E10 0,3 мм воксель чишелешенә ирешә)

Яңа кушымталар

• Фокуслаштырылган УЗИ (ФУС)
  • Термик абляция (эссенциаль треморда 3 еллык яшәүнең 85%)
  • Альцгеймер авыруын дәвалау өчен кан-баш мие барьерын ачу
• Клиника ноктасындагы УЗИ (POCUS)
  • ТИЗ тикшерү (гемоперитонеумга 98% сизгерлек)
  • Үпкә УЗИ В-сызыклары (үпкә шешенүе өчен 93% төгәллек)

Инновация чикләре

1. CMUT технологиясе
   Сыйдырышлы микроэшкәртелгән ультратавыш үзгәрткечләре 40% өлешчә үткәрүчәнлек белән ультракиң үткәрүчәнлек (3-18 МГц) мөмкинлеген бирә.
2. Ясалма интеллект интеграциясе

• Samsung S-Shearwave ясалма интеллект ярдәмендә эластография үлчәүләрен тәэмин итә
• Автоматик EF исәпләү йөрәк МРТ белән 0,92 корреляция күрсәтә

3. Кулда инкыйлабы
   Butterfly iQ+ бер чиплы дизайнда 9000 MEMS элементын куллана, аларның авырлыгы нибары 205 г.
4. Терапевтик кулланылышлар
   Гистотрипсия акустик кавитация ярдәмендә шешләрне инвазив булмаган рәвештә бетерә (бавыр яман шешен клиник сынаулар).

Техник кыенлыклар

• Симез пациентларда фаза аберрациясен төзәтү
• Чикләнгән үтеп керү тирәнлеге (3 МГц ешлыкта 15 см)
• Speckle тавышын киметү алгоритмнары
• Ясалма интеллект нигезендәге диагностик системалар өчен норматив киртәләр

Глобаль УЗИ базары (2023 елда 8,5 миллиард доллар) портатив системалар ярдәмендә үзгәртеп корыла, алар хәзер сатуларның 35% ын тәшкил итә. Супер ачыклыклы сурәтләү (50 мкм кан тамырларын визуализацияләү) һәм нейрон рендеринг техникалары кебек яңа технологияләр барлыкка килү белән, УЗИ инвазив булмаган диагностика чикләрен яңадан билгели.