Dió Mihály, Kovács Norbert, Szekrényesi Csaba, Zombory Péter

Biofizika és orvostechnika alapjai

2., átdolgozott kiadás


IV.5.6. Alkalmazási útmutatások

A vizsgálófejben vagy mérőfejben (transducerben) történik az ultrahang előállítása, illetve a visszavert echójel érzékelése. Erre a célra a piezoelektromos hatást használják. Ennek lényege, hogy bizonyos kristályszerkezetű anyagok, például egyes kerámiák olyan tulajdonsággal rendelkeznek, hogy ha két ellentétes oldalán mechanikai erőhatásnak tesszük ki, például összenyomjuk, akkor az egymással szemben álló felületein ellentétes előjelű töltések halmozódnak fel. Ha a mechanikai erőhatás irányát megfordítjuk, tehát például most széthúzzuk a kristálylapkákat, akkor a töltések előjele is megfordul. Ily módon váltakozó villamos feszültség keletkezik, melynek időbeli változása megegyezik a mechanikai hatás (rezgés) időbeli változásával. (Ez a jelenség áll elő, amikor a visszavert echójelet érzékeljük.) A piezoelektromos hatás megfordítható, azaz, ha villamos erőtér (villamos feszültség) hat a kerámiára, akkor annak külső mérete megváltozik: összenyomódik, illetve kitágul. Ennek révén az őt körülvevő közeget is összenyomódásra, illetve kiterjeszkedésre kényszeríti, vagyis mechanikai rezgést hoz létre.
A ma használatos, korszerű készülékekben egy vizsgálófejben egymás mellett már nagyon sok, kisméretű elemi kristály helyezkedik el, akár 64, 128, 256, 512 vékony szeletke. A vizsgálófejek jellemző adata a működési frekvencia. Az orvosi célokra használatos frekvencia belgyógyászati vizsgálatoknál jellemzően 3,5 MHz.
A vizsgálófejek feladata a lehető legkisebb ultrahangteljesítmény kibocsátással jó minőségű echó érzékelést elérni. Ehhez a vizsgálandó szövetekhez, szervekhez a lehető legközelebb igyekeznek juttatni a vizsgálófejet. Másik fontos követelmény, hogy az ultrahang sugárzó és érzékelő érintkezése a teljes felületen történjék, ugyanis a vizsgálatban a transducer felületének minden elemi területe részt vesz. Ennek érdekében számos alakban gyártanak transducereket. A legismertebbek a IV.71. ábrán látható lineáris, szektor, phased és testüregbe illeszthető kialakítások. Elterjedtek a hajlékony endoszkópszerűen épített, valamint az endoszkóp munkacsatornáján átbújtatható, ekkor néhány milliméter átmérőjű változatok is.
 
IV.71. ábra. Vizsgálófejek vagy mérőfejek (transducerek)
 
A korszerű készülékek egyidejűleg több üzemmódban is képesek dolgozni és megjeleníteni eredményeiket. Napjainkban duplex, vagyis kétfunkciós, és triplex, vagyis háromfunkciós készülékekkel is találkozhatunk.
A háromdimenziós térből, általában kúptérfogatból információt gyűjtő készülékek „3D”, vagyis háromdimenziós látvány megjelenítésére képesek. Ezek is egyszerre csupán egy síkból nyernek információt, aztán az előző síkkal közel párhuzamos vagy elbillentett síkokban dolgoznak. Az így már térrészből nyert és eltárolt echóadatokból a vizsgáló készülék 3D megjelenítést képezhet, vagy utólagosan is virtuális síkokat jelölhet ki, megkeresve a legkedvezőbb metszeti síkot egy B módus számára.
A IV.72. ábrán egy „háromdimenziós” kép látható egy magzatról. A fény/árnyék és a szín csak virtuális, tehát nem valóságos. A gyors adatfeldolgozás lehetővé teszi, hogy nemcsak egy pillanat adataiból képezzenek térhatású látványt, hanem egymás utáni rövid időszakokból, folyamatosan mozgó térhatású látványt. Ezek a „4D” ultrahangok, ahol a negyedik dimenzió az időben folytonos, vagyis mozgó megjelenítést jelenti.
 
IV.72. ábra. 3D információ gyűjtés 2D metszetek sorozatából és 3D kép magzatról
 

Biofizika és orvostechnika alapjai

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2025

ISBN: 978 963 664 096 5

Napjaink gyógyászata számos orvostechnikai eszközt használ. A könyvben ezek közül a néhány leggyakoribb és legfontosabb műszercsoport működési alapjait, használatának szempontjait és lehetőségeit mutatjuk be. Ilyen tájékozottság a diplomás egészségügyi dolgozóktól is elvárható. A könyv nyelvezete közérthető, így az oktatásban az alapozó ismeretek átadására alkalmas. Mindemellett ajánlhatjuk érdeklődő laikusok számára is. A szerzők gyakorlott oktatók, akik a területen több diplomával és gyakorlati ismeretekkel rendelkeznek és jártasok az orvostechnikai szabályozás, a kórházi felhasználás és a szervizelés területén is.

Hivatkozás: https://mersz.hu/dio-kovacs-szekrenyesi-zombory-biofizika-es-orvostechnika-alapjai//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave