Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education
Biomedical Engineering

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

הדמיית אולטרסאונד בתדר גבוה של אב העורקים בבטן
 
Click here for the English version

הדמיית אולטרסאונד בתדר גבוה של אב העורקים בבטן

Overview

מקור: אמיליה ר. אדלספרגר, אוון ה. פיליפס וקרייג ג'יי גורגן, בית הספר להנדסה ביו-רפואית של ולדון, אוניברסיטת פרדו, מערב לאפייט, אינדיאנה

מערכות אולטרסאונד בתדר גבוה משמשות לרכישת תמונות ברזולוציה גבוהה. כאן, השימוש במערכת חדשנית ביותר יודגם כדי לדמיין את המורפולוגיה ואת המודינמיקה של עורקים ורידים פועמים קטנים שנמצאו בעכברים וחולדות. אולטראסאונד היא שיטה זולה יחסית, ניידת ורב-תכליתית להערכה לא פולשנית של כלי דם בבני אדם, כמו גם בעלי חיים גדולים וקטנים. אלה הם מספר יתרונות מרכזיים שמציעה אולטרה-סאונד בהשוואה לטכניקות אחרות, כגון טומוגרפיה ממוחשבת (CT), הדמיית תהודה מגנטית (MRI) וטומוגרפיה פלואורסצנטית כמעט אינפרא-אדומה (NIRF). CT דורש קרינה מייננת ו- MRI יכול להיות יקר באופן אוסרני ואפילו לא מעשי בתרחישים מסוימים. NIRF, לעומת זאת, מוגבל על ידי עומק החדירה של האור הנדרש כדי לרגש את סוכני הניגוד הפלואורסצנטי.

אולטראסאונד יש מגבלות במונחים של עומק הדמיה; עם זאת, ניתן להתגבר על כך על ידי הקרבת רזולוציה ושימוש במתמר בתדר נמוך יותר. גז בטן ומשקל גוף עודף יכול להפחית באופן חמור את איכות התמונה. במקרה הראשון, התפשטות גלי הקול מוגבלת, ואילו במקרה האחרון, הם נושנחים על ידי רקמות מוגזמות, כגון שומן ורקמת חיבור. כתוצאה מכך, לא ניתן להבחין בניגודיות או בניגוד קלוש. לבסוף, אולטרסאונד הוא טכניקה תלוית משתמש מאוד, הדורשת הסונוגרף להכיר את האנטומיה ולהיות מסוגל לעקוף בעיות, כגון הופעת ממצאי הדמיה או הפרעה אקוסטית.

Principles

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

אולטראסאונד הוא אודל הדמיה קלינית נפוצה. עקרונות היסוד של אולטרסאונד כוללים התפשטות של גלים אקוסטיים, אינטראקציה שלהם עם רקמות, והקלטה של גלים משתקפים ומפוזרים (כלומר, הדים). מתמרים בתדר גבוה שפותחו לאחרונה יכולים לפלוט גלים אקוסטיים בין כ 13-70 MHz. לדוגמה, מתמר עם טווח תדרים בין 22 ל- 55 מגה-הרץ כולל תדר מרכזי של 40 מגה-הרץ. טווח זה מאפשר רזולוציה מרחבית בסדר גודל של 50 מיקרומטר לכיוון קרן האולטרסאונד, מה שהופך אותו מתאים למבני הדמיה בקנה מידה מילימטרי. כדי לסרוק, מתמר פולט תחילה קרן של גלים אקוסטיים. חלק מהגלים האלה משתקפים בחזרה אל המתמר כאשר הם מתנגשים עם גבול בין שתי רקמות, אשר יש עכומים אקוסטיים שונים. זמן המעבר של גל (כלומר, הזמן שבין פליטה לזיהוי) משמש לקביעת קווים אופקיים בודדים בתמונה. פיזור של גלים אקוסטיים, כלומר, הסטת גלים בכיוונים רבים כאשר הם אינטראקציה עם מבנים קטנים בהרבה מאורך הגל, אחראי על רוב המידע על תמונת האולטרסאונד. חלק מנפזור גל אקוסטי זה נרשם על ידי המתמר, מתן הפרטים הקטנים בתוך תמונת אולטרסאונד. גלים אקוסטיים בתדר גבוה יש חדירת עומק נמוכה יותר בגלל ההפחתה הגבוהה יותר של קול ברקמה. מסיבה זו, מתמרים בתדר גבוה הם מעשיים רק להדמיה עד לעומק של 15-30 מ"מ. בהדמיית כלי דם, ניגודיות תמונת אולטרסאונד מופיעה לאורך קירות כלי הדם. תאי דם אדומים וטסיות דם מספקים גם ניגודיות כתמים בתוך הדם. המהירות (v בס"מ/s) ניתן למדוד על פי העיקרון של אפקט דופלר:

v = c × ΔF / (2 × Fo × cosθ)

כאשר c = מהירות הקול ברקמה (154 ס"מ/s); ΔF = תדירות הסטת דופלר (1/s); Fo = תדר משודר (1/s); ו θ = זווית בין קרן אולטרסאונד ואת הכיוון של זרימת הדם. הדמיית דופלר של כלי הדם משמשת להערכת דינמיקת זרימת הדם במצבים בריאים וחולים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. הגדרת תמונה

  1. הפעל את מערכת האולטרסאונד באמצעות המתג בגב. הפעל את הצג.
  2. חבר את יחידת הניטור הפיזיולוגית והדליק את ניטור הדופק והטמפרטורה. הפעל את מחמם הג'ל וודא שהאור דולק.
  3. בדוק את רמת isoflurane מאדה הרדמה ולמלא במידת הצורך.
  4. הפעל את מיכל O2 או מקור אוויר מסונן והתאם את זרימת האוויר על האידוי לכ-1 ליטר/דקה.
  5. חבר את שלב העכבר או העכברוש ולאחר מכן חבר את כבל ה- VGA לשלב זה. אבטחו את האף המתאים במקומם, ובדקו כי הצינורות איזופלוריין (שחורים) וגז פסולת (כחול) מחוברים כראוי לצינורות האף.
  6. בחר מתמר לשימוש עבור ההליך שלך וחבר אותו ליציאה "פעילה" מתחת למערכת ההדמיה. הפעל את כבל המתמר דרך מחזיקי פלסטיק מעל הר הגשושית ואבטח את המתמר לתוך המהדק. שים לב שיש קו קטן, מוגבה בצד אחד של כל מתמר כדי לקבוע את כיוון התמונה.
  7. להרדים את החיה על פי הנחיות AVMA ולהכין אותו להדמיה. מוסיפים משחה עיניים לעיניים, מאבטחים את כפות הרגליים לאלקטרודות הבמה, ומסירים את השיער באזור העניין באמצעות קרם דפילטורי. לכסות את האזור כדי להיות בתמונה עם ג'ל transducing קולי מחומם.

2. רכישת תמונות

  1. במערכת, התחל מחקר חדש על ידי בחירת חדש ומחקר, או למצוא מחקר שהתחלת בעבר ובחר חדש וסדרות. פעם בסידרה חדשה, בחר משתמש מחוץ לתפריט ותן שם לסדרה שלך כראוי.
  2. לאחר יצירת הסידרה, בחר B-מצב (מצב בהירות) מהמקלדת. כל מקשי שיטות ההדמיה נמצאים בשורה התחתונה של המקלדת השחורה.
  3. גלגל את המתמר עד למיקום הרצוי הקפד להסתכל על המסך כדי למנוע הפעלת לחץ רב מדי על החיה. בדוק את קצבהנשימה (RR)המופיע גם על המסך, כי לחץ רב מדי עלול לגרום RR לרדת.
  4. בעת התבוננות בתמונה במצב B, התאם את מיקום המתמר על-ידי סיבוב עדין של ידיות ציר ה- x וה- y שנמצאו על הבמה עד שתמצאו את המיקום הרצוי.
  5. לאחר שהמיקום הרצוי, המתינו עד שהסרגל הלבן בתחתית התמונה יתמלא לפני שתלחץ על תווית תמונה כדי לשמור את התמונה. בעת תיוג התמונה, סוג המודאליות יצוין לצד תווית התמונה במסך ניהול המחקר, כך שאינך צריך לדאוג לגבי הכללה זו בתווית התמונה.
  6. לתמונות במצב M, בחרו מצב M (מצב תנועה) מהמקלדת. השתמש בשער SV כדי לצמצם או להרחיב את הפסים הצהובים ואת הסמן כדי ליישר את הסורגים מעל המיקום הרצוי. לאחר המיקום הנכון, לחץ שוב על מצב M. מיקום מייצגי הפעילויות עשוי להיות מותאם במצב M.
  7. עבור הדמיית EKV, בחר B-מצב וודא שאתה במיקום הנכון. לאחר מכן בחרו EKV, התאימו את ההגדרות ותדחפו את 'סריקה'. מודאליות EKV ממוצע תמונות רבות במצב B על פני מספר מחזורי לב.
  8. כדי להשתמש בכפיל צבע, בחר B-מצב, ודא שאתה במיקום הנכון ולאחר מכן בחר צבע. בחר עדכן והזז את הסמן למעלה, למטה, שמאלה או ימינה כדי להשיג את גודל התיבה הרצוי ובחר עדכן כדי לנעול אותו. לאחר מכן תוכל להשתמש בסמן כדי להעביר את התיבה למיקום הרצוי. הפיכת ידית המהירות למעלה מגדילה את סף המהירות ועשויה להקטין את אות הרקע.
  9. כדי להשתמש דופלר גל פעמו למדידת מהירות זרימת הדם, כדאי להיות הראשון במצב דופלר צבע לפני לחיצה על PW. שני קווים צהובים בזווית יופיעו. על המשתמש ליישר את הקו הקצר והמנוקד כך שיהיה מקביל לקירות כלי הדם הקדמיים והאחוריים על-ידי התאמת זווית הקרן והפיכת ידית זווית PW. הקו הצהוב המנוקד יהפוך לכחול אם הזווית בין שני הקווים גדולה מדי. לאחר יישור זה, הקש PW ולאחר מכן התאם את הפקדים 'בסיס', 'מהירות' ו'רווח דופלר' למרכז ולהבהרת צורות הגל.
  10. כדי להשתמש במצב תלת-ממד, התחילו במצב B ויישרו את הגשוש במרכז המבנה שברצונכם לדמות. השתמש gating נשימתי ואק"ג-trigger עבור יישומי לב וכלי דם. לחצו על 'תלת-ממד' והגדירו את מרחק הסריקה הרצוי ואת גודל הצעד. לאחר השלמת הסריקה, לחצו על 'טען לתל-ממד' כדי להציג את נתוני ה-3D שלכם.
  11. באפשרותך להציג את התמונות שנרכשו בכל עת במהלך ההדמיה על-ידי הקשה על ניהול מחקר מהפינה השמאלית העליונה של שתי עמודות הלחצנים בצד שמאל.
  12. לאחר שתסיים לרכוש תמונות בסידרה, בחר סגור סידרה ממסך ניהול המחקר. כעת תוכל לפתוח סדרה חדשה במסגרת המחקר שלך, במידת הצורך.

3. העברת נתונים וניקוי

  1. כדי להעביר נתונים לניתוח, בחר את המחקרים או את הסדרות הבודדות שברצונך להעתיק ממסך ניהול המחקר.
  2. לחץ על העתק אל מהפינה השמאלית העליונה במסך ניהול המחקר. בחר את מיקום הקובץ הרצוי ולחץ על אישור.
  3. כעת אתה יכול להסיר את anmial ולהחזיר אותו לדיור שלה להתאושש.
  4. כדי לנקות את הגדרת אולטרסאונד, לרסס מגבת נייר עם T-ספריי ולנגב את הבמה המחוממת בדיקה רקטלית. לעולם אל תרסס את חומר החיטוי ישירות על הבמה.
  5. המתמר צריך להיות ניגב עם 70% אתנול על מגבת נייר לפני שהונח בחזרה במחזיק.
  6. כדי לכבות את האוויר, כבה את מיכל O2 או מקור אוויר מסונן. אתה צריך לראות את חרוז זרימת האוויר לאט לרדת ל 0 על מאדה.
  7. לאחר שתסיים עם המערכת, לחץ על לחצן ההפעלה במסך ניהול המחקר בפינה השמאלית העליונה ואפשר לצג להיכבה לחלוטין.
  8. כבה את לחצן ההפעלה בגב המערכת רק לאחר כיבוי מוחלט של הצג. אתה צריך לשמוע את המאוורר מפסיק ברגע שהוא נסגר כראוי.

אולטראסאונד היא טכנולוגיית הדמיה לא פולשנית נפוצה בהדמיה קלינית ואבחון.

אולטראסאונד פולט גלי קול ומודד את ההשתקפות שלהם 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 סוכני ניגודיות. עם זאת, יש לו מגבלות ברזולוציה ועומק חדירה.

וידאו זה ימחיש את העקרונות העיקריים מאחורי טכנולוגיית אולטרסאונד, להדגים את התועלת של מערכת אולטרסאונד בתדר גבוה עבור כלי דם הדמיה מכרסמים, ולספק דוגמאות של יישומי הדמיית אולטרסאונד.

תמונות אולטראסאונד מיוצרות על ידי פליטת קרן של גלים אקוסטיים מהמתמר והקלטת ההדים שנוצרו כשהגלים משתקפים בגבול בין רקמות שונות בגוף. הגלים יכולים גם להיפרם, להיספג או אפילו לפזר על ידי חפצים קטנים יותר כמו תאי דם.

כמות הגלים המוחזרים פרופורציונלית להבדל בעישול האקוסטי בין הרקמות. העכבה האקוסטית, Z, תלויה בצפיפות הרקמות ובמהירות גל הקול. אם ההבדל הוא גבוה, כגון עם עצם, אז גלי הקול משתקפים לחלוטין. אם ההבדל נמוך יותר, כמו עם איבר, אז גלי הקול משתקפים רק חלקית.

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

אולטראסאונד יכול לשמש כדי לאסוף סוגים שונים של תמונות על ידי שימוש במצבים מיוחדים המספקים יישומים ייחודיים. המצב הנפוץ ביותר הוא בהירות או מצב B, המציג את העכבה האקוסטית של פרוסת רקמות דו-ממדית. לחלופין, הדמיה תנועה או מצב M מספקת מבט על התנועה המהירה ברקמה כמו עם תפקוד הלב. לבסוף, מצב דופלר משמש להערכת זרימת הדם.

עכשיו כשדיברנו על איך אולטרסאונד עובד בואו נסתכל איך ללכוד תמונות באמצעות מצבי הדמיית אולטרסאונד שונים עם חיה קטנה.

ראשית, להפעיל את מערכת אולטרסאונד על באמצעות המתג על הגב. לאחר מכן, הפעל את הצג ואת המחשב באמצעות המתג בצד שמאל של המערכת. לאחר מכן, חבר את המתמר ליציאה הפעילה הייעודית של המערכת. לאחר מכן, הפעל את כבל המתמר דרך מחזיקי הפלסטיק מעל הר הגשושית.

שים לב לקו המוגבה בצד אחד של המתמר. השתמש באפשרות זו כנקודת הפניה בעת הפניה לתמונה המוצגת בצג. מעל פס גווני האפור של התמונה נמצא עיגול קטן המייצג את נושא התמונה וקו אנכי המייצג את הקו המוגבה במתמר. כדי להתחיל, המתמר צריך להיות מאובטח לתוך המלחציים להציב ב 90 מעלות לחיה.

ודא שיחידת הניטור הפיזיולוגית מחוברת ותלחץ על לחצני הדופק והטמפרטורה כדי להפעיל צגים אלה. לאחר מכן, הפעל את מחמם הג'ל והבטח שנורת החיווי שלו דולקת.

עבור עשיית חסד של בעלי חיים, תחילה בדוק את רמת האיזופלוראן באידוי ומילא מחדש אם הרמה נמצאת מתחת לקו הריק. לאחר מכן, הפעל את מיכל החמצן ולהתאים את זרימת האוויר על מד הזרימה לכ ליטר אחד לדקה.

עכשיו, חבר את שלב החיה וחבר את כבל VGA כדי לאסוף אותות אק"ג ונשימה. אבטחו את חרוט האף של החיה במקום ובדקו שצינור האיזופלוראן השחור וצינור גז הפסולת הכחולה מחוברים כראוי לקונוס האף. כעת ניתן להיות מרדים ולהכין אותו להדמיה. סובב את חיוג האידוי לשניים עד שלושה אחוזים ברגע שהחיה נמצאת בתא הרדמה מאובטח.

ברגע שהחיה נראית מרדים עמוקה, הזז אותו אל חרוט האף על הבמה, הקפד להחליף את זרימת האיזופלוראן. בצע קמצוץ בוהן כדי לאשר כי החיה לא מיד להתעורר, ולאחר מכן להחיל משחה עיניים על העיניים. לאחר מכן, לאבטח את כפות הרגליים אל האלקטרודות שלב באמצעות דבק ולהסיר את שיער הבטן באמצעות קרם depilatory. יש למרוח חומר סיכה על הבדיקה הרקטלית ולהכניס אותו לפי הטבעת של החיה למדידות טמפרטורת הגוף. הבטן מכוסה לאחר מכן עם ג'ל transducing קולי מחומם.

כדי להתחיל, פתח את התוכנה ובחר "מחקר חדש". פעם בסידרה חדשה, בחר משתמש מהתפריט ותן שם לסדרה שלך כראוי. לאחר יצירת הסידרה, בחר B-מצב, המייצג מצב בהירות, מהמקלדת. כל מקשי שיטות ההדמיה נמצאים בשורה התחתונה של המקלדת השחורה.

כעת אתה מוכן להתחיל בהדמיה. גלגל את המתמר במורד הבטן של החיה. צפה במסך כדי לפקח על קצב הנשימה. ירידה בשיעור תיצפה אם המתמר מפעיל לחץ רב מדי על החיה. סובבו בעדינות את ידיות ציר ה-X וה-Y על הבמה כדי להתאים את מיקום המתמר. לעשות זאת עד תמונה ברורה של אב העורקים בבטן נמצא. לאחר שהתמונות הרצויות על המסך, המתינו עד שהסרגל הלבן בתחתית התמונה יתמלא לפני שתלחץ על לחצן תווית התמונה כדי לשמור את התמונה. המודאליות תישמר באופן אוטומטי עם תווית התמונה ואין צורך לכלול אותה בשם שנשמר.

ללכידת תמונות במצב M או במצב תנועה, בחרו 'מצב M' באמצעות לוח המקשים. כוונן את ההליכה של SV כדי לצמצם או להרחיב את הסורגים הצהובים ואת הסמן כדי ליישר את הסורגים מעל מקטע של אב העורקים בבטן. לאחר המיקום הנכון, לחץ שוב על מצב M. מיקום מייצגי הפעילויות עשוי להיות מותאם במצב M. ב- B- mode, המתינו עד שהסרגל הלבן בתחתית התמונה יתמלא לפני שתלחץ על לחצן תווית התמונה.

כדי לבצע הדמיית הדמיית קילוהרץ מגודרת EKV או אק"ג, בחר תחילה מצב B במקלדת, מקם את המתמר מעל קטע של אב העורקים בבטן והבטח שיש אות אק"ג נקי. לאחר מכן הקש על EKV, בחר את סוג הרכישה הרצוי, צפיפות הקו וקצב הפריימים והתחל את הסריקה. לאחר הרכישה, יוצגו נתוני התמונה.

כדי להשתמש ב-Doppler צבע, בחר תחילה במצב B, בדוק שהמתמר נמצא מעל אב העורקים בבטן ובחר צבע. הקש Update, הזז את כדור המגע כדי להתאים את גודל התיבה לאזור שיש לסרוק והקש שוב על עדכן כדי לנעול את הגודל. לאחר מכן, השתמש בסמן כדי להזיז את התיבה. סובבו את ידית המהירות למעלה כדי להגדיל את סף המהירות ולהקטין את אות הרקע.

כדי לכמת את מהירות זרימת הדם, נעשה שימוש במצב דופלר גל פעמו. התחל במצב דופלר צבעוני ולאחר מכן הקש PW. שני קווים צהובים בזווית יופיעו על המסך. התאימו את זווית הקרן וסובבו את ידית זווית PW כדי להביא את הקו המקווקו הקצר יותר במקביל לקיר כלי הדם הקדמי והאחורי. הקו הצהוב המקווקו יהפוך לכחול אם הזווית תרחיק לכת. לאחר יישור, הקש PW ולאחר מכן התאם את פקדי המשחק הבסיסיים, המהירות וה- דופלר למרכז ולהאיר את צורות הגל. באפשרותך להציג את 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. כדי להעביר נתונים לניתוח נוסף במחשב אחר, עבור אל מסך ניהול המחקר ולחץ על תיבות הסימון עבור המחקרים או הסדרות הבודדות. לחץ על העתק אל ובחר את מיקום הקובץ הרצוי ולחץ על אישור. לבסוף, להפוך את חיוג האידוי לאפס, להסיר את החיה מהבמה, ולאפשר לו להתאושש מהרדמה.

לאחר כל הליך, לנקות את הגדרת אולטרסאונד, ולנגב את שלב החיה בדיקה רקטלית. לעולם אל תרסס את חומר החיטוי ישירות על הבמה. המתמר צריך להיות ניגב עם 70% אתנול על מגבת נייר לפני שהונח בחזרה במחזיק. זכור לכבות את מיכל החמצן ולתת לזרימת האוויר להפחית לאפס על מד הזרימה.

לאחר שכל ההדמיה והייצוא יושלמו, תסגור את לחצן ההפעלה במסך ניהול המחקר והמתן לכיבוי הצג והמחשב. לאחר שהצג כבוי לחלוטין, כבה את לחצן ההפעלה בגב המערכת ל"כבוי ". אתה צריך לשמוע את האוהדים מפסיקים ברגע שהוא נסגר כראוי.

לאחר השלמת הפעלת ההדמיה והמערכת כותתה, ניתן לנתח את התוצאות.

עם הליך זה, הדמיה אנטומית ותפקודית של אבי העורקים בבטן בוצעה. 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 עם התוכנה.

הסריקות הדו-ממדיות של מצב B יכולות לספק מדידות של קוטר או בתחום חתך. ניתן למדוד את הקוטר בעזרת הכלי מדידת מרחק לאורך האזור ובאזור בעזרת הכלי מדידת אזור. M-מצב יכול לשמש כדי לקבוע זן מחזורי היקף על הכלי. כשמסתכלים על סריקה במצב M של אי העורקים, משתמש יכול לראות היכן הקווים הבהירים מתאימים לקיר כלי הדם הקדמי והאחורי. הקיר הקדמי מציג תנועה רבה יותר מהקיר האחורי.

זן מחזורי היקפי נקבע מערכי קוטר בוני העורקים הפנימיים במהלך שיא הסיסטולה, DS, וסוף דיאסטולה, DD. שיא systole מתרחשת כאשר aorta מורחב לגודל הגדול ביותר שלה, וסיום דיאסטולה כאשר הוא בגודל הקטן ביותר שלה. זן מחזורי היקפי מחושב אפוא באמצעות נוסחה זו.

צבע דופלר יכול לשמש כדי לקבוע את כיוון זרימת הדם ומהירות. תמונות דופלר צבע לספק למשתמש הערכה איכותית של דינמיקת הדם. סולם הצבע האדום והכחול מציין את הכיוון והגודל של המהירות של זרימת הדם שזוהתה. אדום מציין זרימה לכיוון המתמר וזרימה כחולה משם. הצבע הכהה יותר מייצג זרימה במהירות נמוכה ואת זרימת המהירות הגבוהה יותר בצבע בהיר יותר.

עכשיו שהעקרונות הכלליים וההליך להדמיית אולטרסאונד נבדקו, בואו נסתכל על כמה יישומים שבהם נעשה שימוש במודל ההדמיה הזה.

השליה האנושית אינה נגישה מאוד למחקר בעודה ברחם. אולטרסאונד בתדר גבוה יכול לשמש כדי לדמיין את וריד הטבור ואת עורק הרחם. זה מבוצע כדי למדוד את קוטר כלי הדם 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 arteriovenous של חומרים מזינים וחומרים ששוחררו למחזור הדם. מחקר זה מספק תובנה על תפקוד השליה האנושית.

אולטרסאונד גולגולתי הוא כלי אמין עבור יילודים עם אנומליות מולדות או נגעים במוח. השיטה אינה פולשנית וניתן לעשות זאת לצד המיטה ביחידות הטיפול הנמרץ ליילודים. תמונות אולטראסאונד נאספות הן במישורים קורונליים והן במישור הקשתי כדי לסייע בהדמיה של מוח היולדות. תמונות אלה יכולות לעזור לדמיין את כל הנגעים הקיימים במוח. צבע דופלר מצב משמש בדרך כלל להדמיה של כלי תוך-מוחי. הסינוסים הרוחבים מדמים וניתן לזהות קרישי דם.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב להדמיית אולטראסאונד. עכשיו אתה צריך להבין את העקרונות של הדמיית אולטרסאונד, השיטות הכלליות לאיסוף וניתוח תמונות, וכמה יישומים. תודה שצפיתם!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

הליך זה אפשר הדמיה אנטומית ותפקודית של אבי העורקים בבטן. רכישת תמונות בזמן אמת בציר קצר וציר ארוך על ידי B-מצב, מצב M, ואולטרסאונד דופלר לוקח לפחות שלושים דקות ולכן דורש ניטור זהיר של החיה המנשמת. נתונים מסוימים מנותחים בקלות תוך כדי תנועה, כגון סריקות דו-ממדיות במצב B (איור 1). נתונים אלה יכולים לספק מדידות קוטר או אזור חתך. נתונים אחרים, כגון מצב B תלת-ממדי (איור 2), מצב M (איור 3), דופלר צבע (איור 4) ותמונות דופלר PW (איור 5), מנותחים בדרך כלל במצב לא מקוון כדי לקבוע נפח העורקים, זן מחזורי היקפי ומהירות זרימת הדם. יחד ערכות נתונים אלה מספקות מידע כמותי ואיכותי על המורפולוגיה התלת מימדית, כמו גם את ההמודינמיקה והפולסטיליות של אב העורקים בבטן.

Figure 1

איור 1: לנתח מפרצת בוני העורקים בעכבר. ניתן לראות את עורק הצליאק ואת העורק המסטרי המעולה מסתעף מהחלק העליון של הכלי. אות האק"ג (קו ירוק) ואות הנשימה של העכבר מוצגים מתחת לתמונה.

Figure 4
איור 2: מעקב אחר מצב תנועה (מצב M) של בתחום בתחום השוברת בעכבר בריא. תמונת סקאוט של מצב B מוצגת מעל הנתונים החד-ממדיים של מצב M, הנרכשים בכיוון האנטרופוסטריור. נתוני מצב M מראים תנועה פועמת, במיוחד בקיר הימני. זה מצביע על כך שהמדידות של זן כלי הדם יהיו נורמליות.

Figure 5
איור 3: עיבודי עוצמת קול (רשת ציאן) של אב העורקים של העכבר עם (משמאל) וללא (מימין) מפרצת באבי העורקים של הבטן. נתוני אולטראסאונד ממישור קורונלי מוצגים וראש החיה נמצא לכיוון החלק העליון של המסך. המפרצת התרחבה שמאלה והנפח וקוטר בוני העורקים המקסימלי גדולים במיוחד מאשר לפני ההתרחבות.

Figure 7
איור 4: תמונת דופלר צבעונית של בורה העורקים על-עורית בריאה. ראש העכבר הוא משמאל, הזנב הוא ימינה, והחיה ממוקמת על-גבית. האותות האק"ג (ירוק) והנשימה (צהוב) של העכבר מוצגים מתחת לתמונה. קנה המידה משמאל לכמת את מהירות זרימת הדם לפי צבע. זרימה אדומה היא לכיוון המתמר בעוד הזרימה הכחולה היא הרחק המתמר. קנה המידה מימין מייצג את העומק במ"מ.

Figure 6
איור 5: תמונת גל פעמו (PW) של בורה העורקים על-שופרנאל בריא. הסמן הצהוב ממוקם במקביל לקירות כלי השיט במרכז העורקים. מצב דופלר צבע עוזר למשתמש להחליט היכן הוא קולט אות חזק. צורות גלי המהירות מוצגות מתחת לתמונה. קנה המידה מימין לפסגות הוא מהירות זרימת הדם במ"מ/ש'. הפסגות החדות מייצגות את זרימת העורקים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Applications and Summary

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

לאחרונה שפותחו מתמרים אולטרסאונד בתדר גבוה מתאימים היטב לדמיין מבנים קטנים לעומק של עד 3 ס"מ. כאן הרבגוניות של מערכת אולטרסאונד בעלי חיים קטנה הודגמה לרכוש בנתוני הדמיה של הדינמיקה של ביש"ש העכבר. טכניקה זו דורשת תרגול והכרה בקשיים נפוצים, כגון צללי בטן ויישור סריקת דופלר. למרות מגבלות אלה, זוהי טכניקה רבת עוצמה ורב-תכליתית להשגת נתוני הדמיה לא פולשניים במהירות. חשוב לציין, טכניקה זו משאילה את עצמה היטב להדמיה סדרתית של אותה חיה למחקרים אורכיים של התקדמות המחלה או הטיפול.

אולטרסאונד בתדר גבוה בעלי חיים קטן ניתן להשתמש במגוון רחב של יישומים לב וכלי דם. יישומי כלי דם כוללים הקרנה למחלות בוני העורקים (כגון מפרצות בוני העורקים וריצוצים), זיהוי פלאק תרמית ומדידת זרימת הדם בחולים עם מחלת עורקים היקפית. עורקי הראש, עורקי הכסל, ואת הווריד הנפיח נחות, ניתן לדמיין בקלות עם אולטרסאונד. הדמיית לב היא גם יישום מרכזי של טכניקה זו והוא משמש כדי להיות מסוגל לדמיין את אטריה ואת החדרים של עכברים או לבבות חולדה. הדמיית אולטרסאונד לב יכול לתת למשתמש הרבה מידע על הלב כולל ממדים אנטומיים, התכווצות, נוקשות, פלט לב, דפוסי זרימה, תפקוד שסתום, ו / או היווצרות פקקת, אם להזכיר כמה. אולטראסאונד עשוי לשמש גם להדמיית מערכת הרבייה (כגון הרחם וצוואר הרחם) או על שלפוחית השתן. הדמיית מערכת הרבייה תהיה שימושית להסתכל על המבנים של ולקבל ממדים עבור הרחם, צוואר הרחם, ו /או הנרתיק. גורים יכולים גם להיות דמיינו ונמדדים בעכבר או בחולדה בהריון. בשל ההתקדמות בטכנולוגיית מתמר וחידושים בטכנולוגיית אולטרסאונד, יישומים אלה עובדים היטב בבעלי חיים קטנים וייתכן שיש להם גם ישימות להדמיה אנושית שטחית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter