הדמיית אולטרסאונד בתדר גבוה של אב העורקים בבטן

אולטרסאונד היא טכנולוגיית הדמיה לא פולשנית נפוצה בהדמיה ואבחון קליני.

אולטרסאונד פולט גלי קול ומודד את השתקפותם כדי ליצור תמונות חיות של מבנים ואיברים אנטומיים. יש לו יתרונות על פני שיטות הדמיה אחרות כגון סריקות CT, MRI ו-NIRF מכיוון שהוא זול יחסית, נייד ורב-תכליתי ואינו דורש חומרי ניגוד. עם זאת, יש לו מגבלות ברזולוציה ובעומק החדירה.

סרטון זה ימחיש את עקרונות המפתח מאחורי טכנולוגיית אולטרסאונד, ידגים את התועלת של מערכת אולטרסאונד בתדר גבוה להדמיית כלי דם במכרסמים, ויספק דוגמאות ליישומי הדמיית אולטרסאונד.

תמונות אולטרסאונד מיוצרות על ידי פליטת קרן של גלים אקוסטיים מהמתמר והקלטת ההדים הנוצרים כאשר הגלים משתקפים בגבול בין רקמות שונות בגוף. הגלים יכולים גם להישבר, להיספג או אפילו להתפזר על ידי עצמים קטנים יותר כמו תאי דם.

כמות הגלים המוחזרים פרופורציונלית להבדל בעכבה האקוסטית בין הרקמות. עכבה אקוסטית, Z, תלויה בצפיפות הרקמה ובמהירות גל הקול. אם ההבדל גבוה, כמו בעצם, אז גלי הקול משתקפים לחלוטין. אם ההבדל נמוך יותר, כמו בעוגב, אז גלי הקול משתקפים רק בחלקם.

עוצמת הגלים המוחזרים המתקבלים במתמר יחד עם המרחק מהמתמר לגבול הרקמה משמשת ליצירת תמונה אנטומית. מרחקים אלה נקבעים באמצעות מהירות ההתפשטות הממוצעת של קול דרך רקמת הגוף, שהיא כ-1540 מטר לשנייה, והזמן שלוקח לגל להתפשט לרקמה ובחזרה.

ניתן להשתמש באולטרסאונד כדי לאסוף סוגים שונים של תמונות על ידי שימוש במצבים מיוחדים הנותנים מענה ליישומים ייחודיים. המצב הנפוץ ביותר הוא בהירות או מצב B, המציג את העכבה האקוסטית של פרוסת רקמה דו מימדית. לחלופין, הדמיית תנועה או מצב M מספקת מבט על התנועה המהירה ברקמה כמו בתפקוד הלב. לבסוף, מצב דופלר משמש להערכת זרימת הדם.

כעת, לאחר שדנו באופן שבו אולטרסאונד עובד, בואו נסתכל כיצד לצלם תמונות באמצעות מצבי הדמיית אולטרסאונד שונים עם חיה קטנה.

ראשית, הפעל את מערכת האולטרסאונד באמצעות המתג מאחור. לאחר מכן, הפעל את הצג והמחשב באמצעות המתג בצד שמאל של המערכת. לאחר מכן, חבר את המתמר ליציאה הפעילה הייעודית של המערכת. לאחר מכן, העבירו את כבל המתמר דרך מחזיקי הפלסטיק מעל תושבת הבדיקה.

שימו לב לקו המוגבה בצד אחד של המתמר. השתמש בזה כנקודת התייחסות בעת התייחסות לתמונה המוצגת על הצג. מעל סרגל גווני האפור של התמונה יש עיגול קטן המייצג את נושא התמונה וקו אנכי המייצג את הקו המוגבה על המתמר. כדי להתחיל, יש לאבטח את המתמר לתוך המהדק ולהניח אותו ב-90 מעלות לבעל החיים.

ודא שיחידת הניטור הפיזיולוגית מחוברת לחשמל ולחץ על לחצני הדופק והטמפרטורה כדי להפעיל את המסכים הללו. לאחר מכן, הפעל את מחמם הג'ל וודא שנורית החיווי שלו דולקת.

להרדמת בעלי חיים, בדוק תחילה את רמת האיזופלורן בוופורייזר ומלא מחדש אם המפלס מתחת לקו הריק. לאחר מכן, הפעל את מיכל החמצן והתאם את זרימת האוויר במד הזרימה לכליטר אחד לדקה.

כעת, חבר את שלב החיה וחבר את כבל ה-VGA כדי לאסוף אותות א.ק.ג ונשימה. אבטח את חרוט האף של החיה למקומו ובדוק שצינור האיזופלורן השחור וצינור גז הפסולת הכחול מחוברים כהלכה לקונוס האף. כעת ניתן להרדים את החיה ולהכין אותה להדמיה. סובב את חוגת הוופורייזר לשניים עד שלושה אחוזים ברגע שהחיה נמצאת בתא הרדמה מאובטח.

ברגע שהחיה נראית מורדמת עמוק, העבירו אותה לקונוס האף על הבמה, והקפידו להחליף את זרימת האיזופלורן. בצעו צביטה בבוהן כדי לוודא שהחיה לא מתעוררת מיד, ולאחר מכן מרחו משחת עיניים על העיניים. לאחר מכן, אבטח את הכפות לאלקטרודות הבמה באמצעות דבק והסר את שיער הבטן באמצעות קרם אפילציה. מרחו חומר סיכה על הגשושית הרקטלית והכניסו אותה לרקטום של החיה למדידת טמפרטורת הגוף. לאחר מכן הבטן מכוסה בג'ל מתמר קולי מחומם.

כדי להתחיל, פתח את התוכנה ובחר "מחקר חדש". לאחר ההצטרפות לסדרה חדשה, בחר משתמש מהתפריט ותן שם לסדרה שלך בהתאם. לאחר יצירת הסדרה שלך, בחר במצב B, ראשי תיבות של מצב בהירות, מהמקלדת. כל מקשי אופן ההדמיה נמצאים בשורה התחתונה של המקלדת השחורה.

עכשיו אתה מוכן להתחיל לצלם. גלגל את המתמר במורד בטן החיה. צפה במסך כדי לעקוב אחר קצב הנשימה. ירידה בקצב תיצפה אם המתמר מפעיל לחץ רב מדי על החיה. סובב בעדינות את כפתורי ציר X ו-Y על ה-stagכדי להתאים את מיקום המתמר. עשה זאת עד למציאת תמונה ברורה של אבי העורקים הבטני. לאחר שהתמונות הרצויות על המסך, המתן עד שהפס הלבן בתחתית התמונה יתמלא לפני שתלחץ על כפתור תווית התמונה כדי לשמור את התמונה. השיטה תישמר אוטומטית עם תווית התמונה ואין צורך לכלול אותה בשם השמור.

כדי לצלם תמונות במצב M או במצב תנועה, בחר במצב M באמצעות המקלדת. כוונן את תנועת SV כדי לצמצם או להרחיב את הפסים הצהובים ואת הסמן כדי ליישר את הפסים על מקטע של אבי העורקים הבטני. לאחר המיקום הנכון, לחץ שוב על מצב M. ניתן לכוונן את מיקום הסורגים במצב M. בדומה למצב B, המתן עד שהפס הלבן בתחתית התמונה יתמלא לפני שתלחץ על כפתור תווית התמונה.

כדי לבצע הדמיית קילו-הרץ מגודרת EKV או ECG, בחר תחילה במצב B במקלדת, מקם את המתמר מעל קטע מאבי העורקים הבטני וודא שיש אות א.ק.ג נקי. לאחר מכן לחץ על EKV, בחר את סוג הרכישה הרצוי, צפיפות הקווים וקצב הפריימים והתחל את הסריקה. לאחר הרכישה, נתוני התמונה יוצגו.

כדי להשתמש בדופלר צבע, בחר תחילה במצב B, בדוק שהמתמר נמצא מעל אבי העורקים הבטני ובחר צבע. לחץ על עדכון, הזז את כדור העקיבה כדי להתאים את גודל התיבה לאזור לסריקה, ולחץ שוב על עדכון כדי לנעול את הגודל. לאחר מכן, השתמש בסמן כדי להזיז את התיבה. סובב/י את כפתור המהירות כלפי מעלה כדי להגדיל את סף המהירות ולהקטין את אות הרקע.

כדי לכמת את מהירות זרימת הדם, נעשה שימוש במצב דופלר גל פועם. התחל במצב דופלר צבעוני ולאחר מכן הקש PW. שני קווים זוויתיים צהובים יופיעו על המסך. כוונן את זווית האלומה וסובב את כפתור הזווית PW כדי להביא את הקו המקווקו הקצר יותר במקביל לדופן הכלי הקדמי והאחורי. הקו הצהוב המקווקו יהפוך לכחול אם הזווית מופנית רחוק מדי. ברגע שיש יישור, לחץ על PW ולאחר מכן כוונן את פקדי המשחק של קו הבסיס, המהירות והדופלר כדי למרכז ולהאיר את צורות הגל. אתה יכול view התמונות שנרכשו בעבר בכל עת במהלך ההדמיה על ידי לחיצה על ניהול המחקר ובחירת התמונות הרצויות.

לאחר רכישת כל התמונות הדרושות לסדרה, בחר סגור סדרה ממסך ניהול המחקר. להעברת נתונים להמשך ניתוח במחשב אחר, יש לעבור למסך ניהול המחקר וללחוץ על תיבות הסימון של המחקרים או הסדרות הבודדות. לחץ על העתק אל ובחר את מיקום הקובץ הרצוי ולחץ על אישור. לבסוף, סובב את חוגת הוופורייזר לאפס, הסר את החיה מהבמה ואפשר לה להתאושש מההרדמה.

לאחר כל הליך, נקו את מערך האולטרסאונד, ונגבו את שלב בעלי החיים ואת הגשושית הרקטלית. לעולם אל תרסס את חומר החיטוי ישירות על ה-stagה. יש לנגב את המתמר עם 70% אתנול על מגבת נייר לפני החזרתו למחזיק. זכור לכבות את מיכל החמצן ולתת לזרימת האוויר לרדת לאפס במד הזרימה.

לאחר השלמת כל ההדמיה והייצוא לחץ על לחצן ההפעלה במסך ניהול המחקר והמתן לכיבוי הצג והמחשב. לאחר כיבוי מוחלט של הצג, העבר את כפתור ההפעלה-כיבוי בגב המערכת למצב "כבוי". אתה אמור לשמוע את המאווררים עוצרים ברגע שהוא כבוי כראוי.

לאחר השלמת סשן ההדמיה וכיבוי המערכת, ניתן לנתח את התוצאות.

בהליך זה בוצעה הדמיה אנטומית ותפקודית של אבי העורקים הבטני. נתונים מסוימים, כגון סריקות במצב B, מנותחים בקלות במהלך או מיד לאחר איסוף הנתונים, בעוד שסריקות במצבים אחרים מנותחות בצורה הטובה ביותר לאחר העתקת הנתונים לניתוח באמצעות התוכנה.

הסריקות הדו-ממדיות במצב B יכולות לספק מדידות קוטר אבי העורקים או שטח חתך. ניתן למדוד את הקוטר באמצעות הכלי מדידת אורך על מרחק, ואת השטח באמצעות הכלי מדידת שטח. ניתן להשתמש במצב M כדי לקבוע מתח מחזורי היקפי על הכלי. בהסתכלות על סריקה במצב M של אבי העורקים, המשתמש יכול לראות היכן הקווים הבהירים מתאימים לדופן כלי הדם הקדמית והאחורית. הקיר הקדמי מפגין תנועה רבה יותר מהקיר האחורי.

מתח מחזורי היקפי נקבע מערכי קוטר אבי העורקים הפנימי במהלך שיא הסיסטולה, DS ודיאסטולה קצה, DD. שיא סיסטולה מתרחש כאשר אבי העורקים מורחב לגודלו הגדול ביותר, ודיאסטולה סופית כאשר הוא בגודלו הקטן ביותר. לכן מתח מחזורי היקפי מחושב באמצעות נוסחה זו.

ניתן להשתמש בדופלר צבע כדי לקבוע את כיוון ומהירות זרימת הדם. תמונות דופלר צבעוניות מספקות למשתמש הערכה איכותית של דינמיקת הדם. סולם הצבעים האדום והכחול מציין את הכיוון והגודל של מהירות זרימת הדם שזוהתה. אדום מציין זרימה לכיוון המתמר וזרימה כחולה משם. הצבע הכהה יותר מייצג זרימה במהירות נמוכה והצבע הבהיר יותר מייצג זרימה במהירות גבוהה יותר.

כעת, לאחר שנסקרו העקרונות וההליך הכלליים להדמיית אולטרסאונד, בואו נסתכל על כמה יישומים שבהם נעשה שימוש בשיטת הדמיה זו.

השליה האנושית מאוד לא נגישה למחקר כשהיא עדיין ברחם. ניתן להשתמש באולטרסאונד בתדר גבוה כדי לדמיין את וריד הטבור ועורק הרחם. זה מבוצע כדי למדוד את קוטר הכלי ואת המהירות המרבית של זרימת הדם משני צידי השליה. זה משולב עם נתונים מדגימות דם שנאספו מהצד האימהי והעוברי של השליה כדי לחשב את הריכוזים העורקיים של חומרים מזינים וחומרים המשתחררים למחזור הדם. מחקר זה מספק תובנה לגבי תפקוד השליה האנושית.

אולטרסאונד גולגולתי הוא כלי אמין ליילודים עם חריגות מולדות או נגעים מוחיים. השיטה אינה פולשנית וניתן לבצע אותה ליד המיטה ביחידות לטיפול נמרץ יילודים. תמונות אולטרסאונד נאספות הן במישור העטרה והן במישור הסגיטלי כדי לסייע בהדמיה של מוח היילוד. תמונות אלה יכולות לעזור לדמיין את כל הנגעים הקיימים במוח. מצב דופלר צבע משמש בדרך כלל להדמיה של כלי הדם התוך מוחיים. הסינוסים הרוחביים מצולמים וניתן לזהות קרישי דם.

זה עתה צפיתם במבוא להדמיית אולטרסאונד של JoVE. כעת עליך להבין את העקרונות של הדמיית אולטרסאונד, את השיטות הכלליות לאיסוף וניתוח תמונות ומספר יישומים. תודה שצפית!