دستگاه اولتراسوند چیست و چگونه کار می‌کند؟

تصویربرداری اولتراسوند اصطلاحی است که تقریباً همه در یک مقطع زمانی آن را شنیده اند. دلایل زیادی وجود دارد که چرا سونوگرافی تشخیصی یکی از رایج ترین فرآیندهای آزمایشی است که در زمینه پزشکی انجام می‌شود.
اسکن اولتراسوند به قدری رایج است که در هر مرکز آزمایش پزشکی یک دستگاه سونوگرافی تشخیصی پیدا خواهید کرد. با این حال، در حالی که مردم می‌دانند معاینه اولتراسوند چیست، بسیاری از آنها درک عمیقی از نحوه عملکرد آن ندارند.

دستگاه سونوگرافی چیست و چگونه کار می‌کند؟

در این مقاله به اصول اولیه فناوری اولتراسوند، نحوه عملکرد آن و انواع مختلف دستگاه های تصویربرداری اولتراسوند در دسترس است.

تصویربرداری سونوگرافی پزشکی چیست؟

این یک روش تصویربرداری پزشکی است که از امواج صوتی بر روی اندام های داخلی بدن به دلایل آزمایشی، تشخیصی یا درمانی استفاده می‌کند. امواج صوتی در بدن حرکت می‌کنند و به تصویر اولتراسوند تبدیل می‌شوند که وضعیت و مرزهای مایع و بافت نرم و اندام های داخلی بدن را نشان می‌دهد. این به کادر پزشکی اجازه می‌دهد تا مشکلات را تشخیص داده و در مورد برنامه های درمانی تصمیم گیری کند.
استفاده از تصویربرداری اولتراسوند پزشکی به پزشکان این امکان را می‌دهد که مشکلات مربوط به اندام های داخلی و منابع التهاب یا درد در بدن را تشخیص دهند.
نه تنها این، بلکه تصویربرداری اولتراسوند رایج ترین روش آزمایشی است که بر روی زنان باردار برای نظارت بر رشد جنین در داخل بدن استفاده می‌شود.
در این تکنیک تصویربرداری از امواج اولتراسوند استفاده می‌شود که امواج صوتی با فرکانس بسیار بالا هستند. این امواج صوتی توسط گوش انسان قابل شنیدن یا تمایز نیست.

تفاوت اولتراسوند و سونوگرافی چیست؟

بسیاری از افراد اصطلاح اولتراسوند را می‌شنوند و آن را همان سونوگرافی می‌دانند. در حالی که این دو مشابه هستند، تفاوت هایی وجود دارد که باید از آنها آگاه باشید.
همانطور که قبلا ذکر کردیم، فرآیند اولتراسوند می‌تواند تشخیصی یا درمانی باشد. هنگامی که تشخیصی باشد، به عنوان یک روش تصویربرداری استفاده می‌شود. وقتی درمانی باشد، هیچ تصویربرداری ایجاد نمی‌شود. کاربردهای درمانی معمول شامل رساندن گرمای عمیق به نواحی بافت نرم است.
سونوگرافی اصطلاحی است که برای کاربرد تصویربرداری فناوری اولتراسوند استفاده می‌شود. هنگامی که برای اهداف تشخیصی و ایجاد تصویر استفاده می‌شود، این روش سونوگرافی نامیده می‌شود.
تصویر ایجاد شده سونوگرافی نامیده می‌شود و تکنسین انجام دهنده سونوگرافی سونوگرافیست.

تفاوت بین سونوگرافی و سی تی اسکن چیست؟

اسکن توموگرافی کامپیوتری (CT) یکی دیگر از روش های رایج تصویربرداری پزشکی است که برای شناسایی بیماری های داخل بدن استفاده می‌شود. با این حال، این کاملاً با روش های اسکن اولتراسوند متفاوت است.
سی تی اسکن از اشعه ایکس برای ایجاد تصویری دقیق از اندام های داخلی بدن استفاده می‌کند. لوله اشعه ایکس برای گرفتن تصاویری از بخش ها و بافت های مختلف بدن می‌چرخد.
از آنجایی که سی تی اسکن از اشعه ایکس استفاده می‌کند، این روش رادیواکتیو است و تا حدی به طور بالقوه مضر است. با این حال، اسکن‌های اولتراسوند هیچ قرار گرفتن در معرض تابش یونیزان را ایجاد نمی‌کنند زیرا به جای آن از امواج صوتی استفاده می‌کنند.

تاریخچه کوتاه سونوگرافی

در حالی که مفهوم امواج اولتراسوند بیش از 100 سال پیش مطرح شد، استفاده از این علم در پزشکی پس از جنگ جهانی دوم پذیرفته شد. برخی از به یاد ماندنی ترین تاریخ ها در تکامل فناوری اولتراسوند عبارتند از:
در سال 1947، کارل دوسیک، پزشک اتریشی به همراه برادر فیزیکدانش فردریک، از امواج فراصوت برای ایجاد تصویری از بطن های مغزی استفاده کردند. این یک پیشرفت در تصویربرداری اولتراسوند پزشکی بود.
در سال 1949، جورج لودویگ از تصویربرداری اولتراسوند برای تجزیه و تحلیل سنگ های صفراوی در بافت نرم استفاده کرد. این امر استفاده از امواج اولتراسوند را برای تشخیص دقیق شرایط پزشکی بیشتر کرد.
تصویربرداری اولتراسوند کاربرد تجاری خود را در پزشکی در سال 1963 با دستگاه های Brightness Mode پیدا کرد. این دستگاه ها به شکل گیری تصویری دو بعدی از بافت ها و اندام ها کمک کردند.
در دهه 80، دستگاه‌های اسکن اولتراسوند اصول اثر داپلر را برای ایجاد سونوگرافی داپلر جریان رنگی ترکیب کردند که می‌توانست جریان خون را از طریق رگ خونی تجسم و اندازه‌گیری کند.

دستگاه سونوگرافی چه زمانی اختراع شد؟

اولین دستگاه اولتراسوند پزشکی در گلاسکو توسط متخصص زنان و زایمان، ایان دونالد و یک مهندس، تام براون ساخته شد. اولین بار در سال 1956 اختراع شد و تا سال 1959 بهبود یافت.

دستگاه اولتراسوند چگونه کار می‌کند؟

اصل کار پشت دستگاه اولتراسوند مشابه سیستم های SONAR است که در کاربردهای نظامی و دریایی استفاده می‌شود. حتی خفاش ها از این اصل برای شکار طعمه خود بدون تکیه بر بینایی خود استفاده می‌کنند. بنابراین سونوگرافی چگونه کار می‌کند؟
بیایید بررسی کنیم که یک دستگاه سونوگرافی معمولی چگونه کار می‌کند.
دستگاه اولتراسوند از امواج صوتی با فرکانس بالا استفاده می‌کند و این امواج را به سمت بدن ساطع می‌کند. این امواج به پوست نفوذ کرده و از اندام‌ها و بافت‌های داخلی جهش می‌کنند.
هنگامی که آنها پرش می‌کنند و منعکس می‌شوند، امواج منعکس شده توسط دستگاه ثبت می‌شوند. الگوهای این بازتاب ها برای ایجاد تجسم اندام ها و بافت های داخلی بدن استفاده می‌شود.
اکنون، ممکن است تعجب کنید که چگونه امواج به برخی از اندام ها نفوذ می‌کنند در حالی که برخی دیگر را منعکس می‌کنند. این پدیده با طول موج / فرکانس موج صوتی استفاده شده تعیین می‌شود.
فرکانس امواج اولتراسوند در کاربردهای پزشکی بین 2 مگاهرتز تا 15 مگاهرتز است. هر چه فرکانس بیشتر باشد طول موج کوتاهتر و تضعیف بیشتر است. بنابراین، کاهش فرکانس و جذب به ما امکان می‌دهد ساختارهای بدن و سایر ویژگی ها را مطالعه کنیم.
به همین ترتیب، ساختارهای سطحی بدن را می‌توان با افزایش فرکانس دستگاه اولتراسوند مطالعه کرد.
در اینجا فرکانس هایی که برای بررسی قسمت های مختلف بدن استفاده می‌شود آورده شده است:

2.5 مگاهرتز: در کوتاهترین انتهای فرکانس مقیاس موج اولتراسوند وجود دارد. این فرکانس برای سونوگرافی شکم برای مطالعه عمق شکم و برای کاربردهای زنان و زایمان استفاده می‌شود.
3.5 مگاهرتز: این فرکانس مطالعه را از عمق به قسمت های عمومی شکم، برنامه های مامایی و زنان منتقل می‌کند.
5 مگاهرتز: از این فرکانس برای مطالعه سیستم گردش خون، غدد لنفاوی، نواحی لگنی و سینه ها استفاده می‌شود.
7.5 مگاهرتز: این فرکانس سینه ها و غدد تیروئید را مطالعه می‌کند.
10 مگاهرتز: از این فرکانس برای مطالعه سینه ها و تیروئید و تجزیه و تحلیل سیاهرگ ها و توده های سطحی استفاده می‌شود. همچنین برای تجزیه و تحلیل سیستم اسکلتی عضلانی بدن نیز کاربرد دارد.
15 مگاهرتز: در بالاترین انتهای طیف فرکانس برای تصویربرداری پزشکی، این فرکانس سیستم اسکلتی عضلانی و سایر توده های سطحی را نیز مطالعه می‌کند.

داخل دستگاه سونوگرافی چیست؟

اسکن اولتراسوند در چند دهه گذشته به طور قابل توجهی تکامل یافته است. ماشین‌آلات برای فشرده‌تر شدن توسعه داده شده‌اند و تصاویر حاصل جزیی‌تر، با کیفیت‌تر و واضح‌تر شده‌اند. اجزای معمول دستگاه اولتراسوند عبارتند از:

مبدل:
مبدل امواج صوتی را ارسال و دریافت می‌کند. اگر دستگاه اولتراسوند را دیده اید، مبدل پروب دستی کوچکی است که تکنسین از آن استفاده می‌کند. در دستگاه های اولیه ارسال و دریافت این امواج توسط دو واحد مختلف انجام می‌شد.
واحد پردازش مرکزی (CPU)
واحد پردازش مرکزی مغز پشت دستگاه اولتراسوند است. سیگنال های مختلف منتشر شده و دریافت شده توسط مبدل را هماهنگ می‌کند و سیگنال های الکتریکی را به شکل تصویر بصری بر روی مانیتور تفسیر می‌کند.

نمایش دادن:
نمایشگر یا مانیتور تصویر چیزی را که مبدل در حال اسکن کردن است را نشان می‌دهد. این به پزشک اجازه می‌دهد تا قبل از ایجاد تشخیص، تصویر را تجزیه و تحلیل کند. همچنین تکنسین را قادر می‌سازد تا دقیقاً به ناحیه‌ای که نیاز به تصویربرداری اولتراسوند دارد حرکت کند.

دستگیره های کنترل:
دستگیره‌های کنترل تکنسین را قادر می‌سازد تا تنظیمات اسکن اولتراسوند را انجام دهد تا تصویر واضحی روی نمایشگر داشته باشد. سایر عملکردها شامل بزرگنمایی و بزرگنمایی تصویر است.

صفحه کلید:
صفحه کلید در طول اسکن اولتراسوند برای وارد کردن اطلاعات بیمار استفاده می‌شود. با وارد کردن اطلاعات بیمار، هر تصویر به درستی در پرونده بیمار ذخیره می‌شود. ذخیره سونوگرافی بیماران با داده های آنها به حفظ سوابق دقیق بیمار در هر رسانه دیجیتالی کمک می‌کند.

چاپگر:
چاپگر برای چاپ یک نسخه چاپی از تصویر اولتراسوند استفاده می‌شود. نسخه چاپی را می‌توان برای معاینه توسط پزشک دیگری استفاده کرد یا در پرونده بیمار برای استفاده در آینده ذخیره کرد. نسخه‌های چاپی تصاویر نیز به‌عنوان تصویر فرزندشان در اختیار والدین منتظر قرار می‌گیرد.

انواع دستگاه های سونوگرافی چیست؟

در مراحل اولیه توسعه، فناوری اولتراسوند محدود به ایجاد تصاویر دو بعدی تار از منطقه مورد نظر بود. با این حال، با تکنولوژی مدرن، نتایجی که اکنون می‌توان به دست آورد، شگفت انگیز است.

دستگاه های سونوگرافی مدرن انواع مختلفی دارند، اما می‌توان آنها را به 2 دسته اصلی تقسیم کرد:

تصویربرداری سونوگرافی سه بعدی
دستگاه تصویربرداری اولتراسوند سه بعدی ( 3 بعدی) تصاویر دو بعدی متفاوتی از ناحیه مورد نظر با حرکت پروب می‌گیرد. این تصاویر به دست آمده توسط مبدل های اولتراسوند، سپس توسط نرم افزار تخصصی تعبیه شده در دستگاه قرار می‌گیرند و مدلی سه بعدی از بافت را تشکیل می‌دهند.
تصویربرداری سونوگرافی سه بعدی اغلب برای تشخیص تومورهای خوش خیم و سرطان در مراحل اولیه استفاده می‌شود. نواحی رایج برای تشخیص عبارتند از سینه ها، روده بزرگ، پروستات و رکتوم.
همچنین از تصویربرداری سه بعدی برای مطالعه رشد جنین و تشخیص ناهنجاری های رشد آن مانند اندام های نامتناسب استفاده می‌شود. حتی می‌تواند جریان خون در رگ های خونی جنین را اندازه گیری کند.

سونوگرافی داپلر:
اثر داپلر بر اساس امواج صوتی و انعکاس پژواک آنها از اجسام متحرک است. هنگامی که دستگاه های اولتراسوند این اصل را لحاظ می‌کنند، فرآیند به سونوگرافی داپلر تبدیل می‌شود.
سونوگرافی داپلر به طور کلی به ذرات متحرک محدود می‌شود. بنابراین، برای مطالعه جریان خون از طریق قلب و عروق خونی در بدن استفاده می‌شود.

کاربرد اولتراسوند در پزشکی چیست؟

ده ها کاربرد پزشکی برای دستگاه های اولتراسوند وجود دارد. در اینجا لیستی از موارد مختلفی وجود دارد که از این فناوری برای بررسی بدن استفاده می‌شود:

زنان و زایمان
در زمینه OBGYN از سونوگرافی پزشکی برای بررسی مراحل مختلف بارداری استفاده می‌شود. می‌تواند اندازه جنین را همراه با رشد جنین و تاریخ زایمان تعیین کند.
تصویربرداری تعداد جنین ها را نشان می‌دهد و در نتیجه احتمال چند قلوزایی را پیش بینی می‌کند. پزشکان همچنین می‌توانند جنسیت نوزاد متولد نشده را تعیین کنند.
تصویربرداری اولتراسوند همچنین می‌تواند اطلاعاتی در مورد مشکلات بارداری ارائه دهد، مانند کاشت نوزاد به جای رحم در لوله های فالوپ.
حتی در صورت عدم بارداری، تصویربرداری اولتراسوند برای تشخیص هرگونه تومور یا کیست احتمالی در تخمدان ها استفاده می‌شود.

اورولوژی:
سونوگرافی رایج ترین روش برای تشخیص سنگ کلیه است.
همچنین برای بررسی جریان خون در کلیه ها و تشخیص سایر بیماری های کلیوی استفاده می‌شود.
تصویربرداری سونوگرافی پزشکی می‌تواند به تشخیص زودهنگام سرطان پروستات و جلوگیری از رشد سرطان کمک کند.

قلب و عروق:
دستگاه‌های سونوگرافی قلب می‌توانند با بررسی جریان خون در قلب، تشخیص دهند که آیا قلب سالم عمل می‌کند. سونوگرافی قلب همچنین می‌تواند به شناسایی هر گونه ناهنجاری یا بیماری قلبی کمک کند.
اگر انسدادی در قلب یا شریان های مجاور وجود داشته باشد، با معاینه اولتراسوند قابل تشخیص است.
همچنین برای نظارت بر جریان خون از طریق قلب و سلامت عروق خونی استفاده می‌شود.

بیوپسی و پروبینگ:
نمونه‌برداری با هدایت اولتراسوند به جراحان اجازه می‌دهد تا پروب‌ها و ابزارهای مورد استفاده در طول یک عمل را هدایت کنند.
اکوکاردیوگرافی ترانس مری از یک پروب در داخل مری برای ایجاد تصویربرداری دقیق از قلب استفاده می‌کند.
در سونوگرافی ترانس رکتال از پروبی که در رکتوم مرد قرار داده می‌شود برای تجزیه و تحلیل پروستات استفاده می‌شود.
سونوگرافی ترانس واژینال می‌تواند رحم و تخمدان زن را با پروب تجزیه و تحلیل کند.
علاوه بر این کاربردها، از سونوگرافی برای مطالعه بسیاری از قسمت های دیگر بدن استفاده می‌شود. اینها شامل شریان های کاروتید، غده تیروئید، سلول های خونی، چشم ها، پانکراس، طحال، کبد و کیسه صفرا است. در نوزادان، تصویربرداری اولتراسوند می‌تواند باسن، مغز و ستون فقرات را مطالعه کند.

اسکن اولتراسوند همچنین برای تجزیه و تحلیل علت درد یا تورم در هر ناحیه عمومی بدن استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از سونوگرافی برای تصویربرداری و تشخیص پزشکی چیست؟

مزایای روش های تصویربرداری اولتراسوند بیش از هر روش تصویربرداری پزشکی دیگر است. برخی از مزایای معاینه سونوگرافی عبارتند از:

سونوگرافی پزشکی یکی از معدود روش های غیر تهاجمی است. هیچ سوزنی بدن را سوراخ نمی‌کند و هیچ کاوشگری داخل آن نمی‌رود. کل فرآیند به صورت خارجی و بدون درج انجام می‌شود.
هیچ دردی در ارتباط با تصویربرداری اولتراسوند پزشکی وجود ندارد.
روش هایی مانند اشعه ایکس و سی تی اسکن پرتوهای مضری دارند. با این حال، انرژی اولتراسوند چنین تابش یونیزه ای ندارد. از امواج صوتی استفاده می‌کند که هیچ تشعشعی ایجاد نمی‌کند.
این روش ارزان است و در همه جا در دسترس است.
تصویربرداری اولتراسوند در تجسم بافت های نرم مفید است. این بافت ها در اشعه ایکس نشان داده نمی‌شوند. این یکی از معدود روش ها برای تجزیه و تحلیل جریان خون بدون هیچ گونه درج در بدن است.
سونوگرافی برای شرایط حساس مانند بارداری مفید است، جایی که مراقبت لازم است تا به جنین آسیبی نرسد.
تصویربرداری اولتراسوند یک روش تصویربرداری بی‌درنگ است. تصاویر بی‌درنگ نتایج سریع‌تری را ارائه می‌دهند و سونوگرافی را برای بیوپسی‌های سوزنی هدایت‌شده و آسپیراسیون مایع مفید می‌سازند.

آیا روش های سونوگرافی معایبی دارد؟

سونوگرافی یکی از ایمن ترین روش های معاینه پزشکی است. هیچ معایب یا خطرات شناخته شده ای در ارتباط با این فرآیند وجود ندارد.
همانطور که قبلا ذکر شد، هیچ تشعشع یونیزه کننده برای ایجاد تصاویر اولتراسوند استفاده نمی‌شود، بنابراین هیچ تهدیدی برای شرایط پزشکی ناشی از رادیواکتیویته وجود ندارد.
علاوه بر این، به عنوان یک روش غیر تهاجمی، خطر آلودگی یا درد در این فرآیند وجود ندارد.

سونوگرافی معمولی چگونه انجام می‌شود؟

فرآیند انجام یک سونوگرافی معمولی ساده است. بیمار روی میز معاینه، معمولاً رو به بالا دراز می‌کشد. سونوگرافیست جدول و موقعیت بیمار را بر اساس نیازهای روش سونوگرافی خاص تنظیم می‌کند.
هنگامی که بیمار در موقعیت صحیح قرار گرفت، سونوگرافیست ژل مبتنی بر آب را به ناحیه ای که نیاز به تصویربرداری دارد اعمال می‌کند. ژل هوای بین مبدل و پوست را کاهش می‌دهد و با بازگشت امواج صوتی به مبدل، کیفیت تصویر بهتری را فراهم می‌کند.
پس از اعمال ژل، سونوگرافیست پروب سونوگرافی را در اطراف ناحیه مورد نظر حرکت می‌دهد. ممکن است بیمار مقداری فشار از پروب سونوگرافی احساس کند.

آیا بیماران باید خود را برای انجام سونوگرافی آماده کنند؟

معمولاً معاینه سونوگرافی به حداقل آمادگی ویژه برای کیفیت تصویر و ارزیابی بهتر نیاز دارد. پزشک یا متخصص سونوگرافی هر دستورالعمل آماده سازی لازم را از قبل بر اساس ناحیه ای که نیاز به سونوگرافی دارد ارائه می‌دهد.
دستورالعمل های عمومی برای بیمارانی که تحت معاینه سونوگرافی قرار می‌گیرند عبارتند از:

لباس های گشاد بپوشید:
هر گونه جواهرات یا لوازم جانبی را بردارید
در برخی شرایط، ممکن است از بیماران خواسته شود که برای این عمل لباس بیمارستان بپوشند
پزشکان معمولاً از بیماران می‌خواهند که 12 ساعت قبل از سونوگرافی چیزی نخورند و ننوشند. همچنین ممکن است پزشک نوشیدن چند لیوان آب و پرهیز از ادرار را قبل از سونوگرافی به منظور تجزیه و تحلیل مثانه پر توصیه کند.

هزینه دستگاه های سونوگرافی چقدر است؟

قیمت دستگاه سونوگرافی به نوع دستگاهی که می‌خرید و نو یا دست دوم آن را تهیه می‌کنید بستگی دارد. ممکن است تعجب کنید که بسیاری از دستگاه های سونوگرافی که در مطب پزشک و اورژانس می‌بینید بازسازی شده اند.

قیمت دستگاه های سونوگرافی جدید از حدود 5000 دلار برای نسخه های مقرون به صرفه شروع می‌شود و تا 100000 دلار و بیشتر برای مدل های پرچمدار می‌رسد. دستگاه‌های سونوگرافی عمومی در انتهای ارزان‌تر هستند، در حالی که دستگاه‌های تخصصی با پروب در انتهای بالاتر مقیاس قرار می‌گیرند.
قیمت دستگاه سونوگرافی دست دوم بسته به کیفیت دستگاه و جایی که آن را از کجا تهیه می‌کنید می‌تواند متفاوت باشد.
به غیر از قیمت، فاکتورهای دیگری نیز برای انتخاب تجهیزات یا دستگاه سونوگرافی وجود دارد. برخی از مهمترین آنها اندازه، نوع، قابلیت حمل و کیفیت تصویر است.

یادداشت های پایانی:

روش های پزشکی بسیار کمی وجود دارد که بدون عوارض جانبی، خطرات یا هر گونه درد همراه باشد. تصویربرداری اولتراسوند یکی از این معدود است.
معاینه اولتراسوند توانایی نقشه برداری از بافت ها و اندام های داخلی را به صورت سه بعدی بدون نیاز به پروب و سوزن دارد. به همین دلیل است که دستگاه های اولتراسوند تقریباً در هر محیط پزشکی وجود دارند.
اگر یک کلینیک یا یک مرکز آزمایش پزشکی دارید، دریافت یک دستگاه اولتراسوند خوب باید اولین چیز در لیست شما باشد. برای دریافت بهترین این دستگاه‌ها و سایر تجهیزات پزشکی مورد نیاز، می‌توانید از کارشناسان ما کمک بگیرید یا اگر قصد بازسازی یا تعمیر دستگاه سونوگرافی خود را دارید میتوانید از تخصص تکنسین های با تجربه ما بهره‌مند شوید.