
- •Міністерство охорони здоров’я України Лебединське медичне училище імені проф.. М.І. Сітенка Основи біофізики та медичної апаратури
- •§1 Фізика та медицина
- •§ 1 .1 Опорно-рухова система людини
- •§1.2 Деформації тіл та їх характеристики
- •§ 1.3. Деформація біологічних тканин
- •4. Судинна тканина.
- •§2.1 Звукові хвилі
- •§ 2.2. Фізичні характеристики звуку
- •§2.3 Фізичні основи слуху
- •§ 2.4 Фізичні основи голосу
- •§2.5 Звукові методи діагностики
- •§ 2.6. Ультразвук та інфразвук
- •§ 2.7. Інфразвук
- •§ 2.8 Вібрація
- •§ 3.1. Внутрішнє тертя. Закон Ньютона
- •§ 3.2. Методи віскозиметрії
- •§3.3 Ламірна та турбулентна течія. Число Рейнольдса
- •§ 3.4 Основні закони гідродинаміки та їх застосування в медичній техніці
- •§ 3.5 Система кровообігу людини
- •§ 3.6 Основні гемодинамічні показники
- •§3.7 Пульсова хвиля
- •§4.1 Структура, властивості і функції мембран
- •§4.2 Транспорт речовин через мембрани
- •Пасивний транспорт речовин
- •Активний транспорт речовин
- •§4.3 Мембранні потенціали спокою і дії
- •§ 5.1 Основні характеристики електричного поля
- •§5.2 Елекричний диполь. Струмовий диполь
- •§ 5.3 Теорія Ейтховена. Фізичні основи екг
- •§ 6.1 Характеристики електричного струму. Закони Ома і Джоуля-Ленца
- •§6.2 Електропровідність тканин організму. Гальванізація. Електрофорез
- •§ 6.3 Імпульсний струм та його дія на організм
- •Ремезов рисунки електростимуляції 2.1112131415
- •§ 6.4 Змінний струм. Фізичні основи реографії
- •§ 6.5 Дія постійного та змінного електричного струму на біооб'єкти
- •§ 6.6 Магнітні властивості речовин. Магнітне поле.
- •§ 6.7 Магнітні властивості речовини
- •§ 6.8 Фізичні основи магнітобіології та магнітотерапії
- •§ 6.9 Методи лікування струмами високої частоти та механізм їх дії.
- •§ 7.1 Природа світла
- •§ 7.2 Оптичні методи дослідження біооб'єктів
- •2. Поглинання світла.
- •§7.4 Біофізика зору
- •§7.5 Оптична мікроскопія
- •§ 8.1 Характеристики теплового випромінювання
- •§8.2 Закони теплового випромінювання
- •§8.3 Застосування інфрачервоного випромінювання в медицині
- •§8.4 Ультрафіолетове випромінювання
- •§ 9.1 Елементи квантової механіки
- •§ 9.2 Люмінісценція
- •§ 9.3 Лазери та їх використання в медицині
- •§9.4 Елекронний парамагнітний резонанс
- •§ 9.5 Ядерний магнітний резонанс. Ямр-томографія
- •§10.1 Спектри рентгенівського випромінювання та його властивості
- •§10.2 Взаємодія х-випромінювання з речовиною
- •§10.3 Методи рентгенівської діагностики в терапії
- •§11.1 Закон радіоактивного розпаду
- •§11. 2 Активність. Одиниці активності
- •§11. 3 Види радіоактивного розпаду
- •§ 11.4 Види і основні властивості іонізуючого випромінювання
- •§ 11.5 Механізм взаємодії іонізуючого випромінення з речовиною
- •§ 11.6 Дозиметрія іонізуючого випромінення
- •§ 11.7 Біологічна дія іонізуючого випромінювання. Еквівалентна доза
- •§11.8 Методи дозиметричного радіаційного контролю
- •§ 11.9 Використання радіоактивного випромінювання в медицині
- •§ 12.1 Загальна класифікація медичної техніки
- •1. Класифікація медичних вп.
- •1.1. За призначенням:
- •1.3. За ступенем точності:
- •1.5. За принципом перетворення вимірюваного параметра в електричний сигнал:
- •§ 12.2 Променева діагностика
- •§ 12.3 Методи ультразвукової діагностики (узд)
- •§ 12.4 Термографія
- •§ 12.5 Ендоскопія
- •§ 12.6 Електрокардіографія
- •§ 12.7 Електроенцефалографія
- •§ 12.8 Електроміографія (емг)
- •§ 12.9 Основні прилади і апарати для клініко-діагностичних і біохімічних досліджень
- •§ 12.10Апаратура для електропунтурної діагностики
- •§ 12.11 Діагностична апаратура в офтальмології
- •§13.1 Фізіотерапевтична апаратура
- •§ 13.2 Гальванізація та лікувальний електрофорез
- •§ 13.3 Дарсонвалізація
- •§ 13.4 Електросон
- •§ 13.5 Діадинамотерапія
- •§ 13.6 Увч-терапія
- •§ 13.7 Індуктотермія
- •§ 13.8 Франклінізація
- •§ 13.9 Мікрохвильова терапія
- •§ 13. 10 Хвильова енергостабілізуюча терапія (хест)
- •§ 13.11 Ультразвукова терапія
- •§ 13.12 Світлолікування
- •§14.1 Спектрофотомери
- •§ 14.2 Фотоколориметри
- •§ 14.3 Рефрактометри
- •§ 14.4 Мікроскопія: методи, апаратура
- •§ 14.5 Правила техніки безпеки при роботі з електронною медичною апаратурою
§ 12.3 Методи ультразвукової діагностики (узд)
Основними методами ультразвукової діагностики є ехографія, сонографія та доплерографія. Ехографія- це одномірне ультразвукове дослідження, в якому виділяють А та М-методи. При А-методі відображені від окремих елементів об'єкт; імпульси формують на прямій лінії індикатора піки з великою амплітудою. Такшчином можна вимірювати відстань між різними тканинами органа, глибину їх залягання, наявність стороннього тіла, пухлини тощо, що використовується при морфо логічному дослідженні ока та головного мозку. М-метод використовують для дослідження рухомого органа - серця. При цьому методі віддзеркалені від рухомої стінки серця імпульси записуються у вигляді кривої лінії. За формою та розташуванням таких кривих визначають характер скорочень серця.
Ультразвукове дослідження (сонографія) є одним з найінформативніших методів неінвазивної діагностики в медицині. Завдяки тому, що органи й тканини мають різну проникність для ультразвукових хвиль, від одних структур хвиля відбивається, іншими поглинається та проходить практично вільно. Цей принцип ехолокації лежить в основі роботи УЗД-сканерів - відбиті від неоднорідних за проникністю структур ультразвукові хвилі виявляються давачем апарату і після комп'ютерної обробки перетворюються на екрані монітора в точки світіння, з яких і формується зображення у вигляді зрізу тканин. Останніми роками, з розвитком технологій, стало можливим отримання не тільки двовимірних "зрізів", але й об'ємних зображень органів, плода в матці (рис. 4.11) тощо.
Режим Live 3D й 2D Режим Live 3D Режим Live 3D й 2D
у сірій шкалі Фрагмент дослідження-плід Фрагмент дослідження-
Фрагмент дослідження-плід плід, рухи рукою.
Рисунок 4.11 Приклади тривимірного УЗД плода в режимі реального часу
На відміну від інших методів променевої діагностики (флюорографії, рентгенографії, комп'ютерної томографії, ЯМР) сонографія, в тих дозах, які використовуються в УЗД, для людського організму безпечна. УЗ-дослідження використовують для діагностики захворювання, визначення перебігу вагітності, спостереження за динамікою процесу та оцінки результатів лікування. Завдяки своїй безпечності УЗД у наш час дуже поширена. Вона дозволяє отримати важливу інформацію про стан різних органів та систем - печінки, підшлункової залози, селезінки, нирок, щитоподібної залози, внутрішніх статевих органів тощо (рис. 4.12). При дослідженнях серцево-судинної системи отримують інформацію про особливості будови серця та динаміки скорочень, про вроджені й набуті патології, ураження міокарда, ішемічну хворобу чи інші супутні захворювання. УЗД застосовують для оцінки та контролю за дією лікувальних препаратів, вивчення коронарного кровообігу, цей метод такий же надійний, як і електрокардіографія та рентгенологічне дослідження серця.
в г
Рис. 4.12. Ультразвукове дослідження: а - ехограма аденоми прищитоподібної залози.
Аденома визначається як об'ємне утворення із різко зниженою ехогенніств тканин і щитоподібної залози по задній поверхні середнього сегмента частки; б - УЗД загального чотиристулкового АВ клапана; в - УЗД черевної порожнини; спостереження дивертикула дванадцятипалої кишки (1), термінального відділу холедоха (2). З - підшлункова залоза,
4 - дванадцятипала кишка, 5 - нижня порожниста вена, 6 - печінка; г - тазова порожнина.
Ехограма в менопаузі. Облітерація цервікального каналу призвела до скупчення секрету в порожнині матки.
Ультразвуковий сканер Аloka SSD -500 - портативний високомобільний монохромний ультразвуковий сканер із вбудованим монітором, широким спектром розрахункових програм, великим вибором конвексних й лінійних давачів (рис. 4.13).
Рисунок 4.13 Ультразвуковий сканер Аloka SSD -500
Значну роль в підвищенні ефективності діагностики патологічних процесів у магістральних артеріях головного мозку відіграє ультразвукова доплерографія (УЗДГ) - метод локації судин, що ґрунтується на ефекті Доплера (ЕД). ЕД полягає у тому, що частота
а б в
Рис. 4.14. Прилади для проведення УЗД, УЗДГ: а - ультразвукова діагностична багатопрофільна цифрова система SSD-3500 РгоSound; б - ультразвукова діагностична універсальна багатопрофільна цифрова система нового покоління РгоSound Alpha-10; в - ультразвукова діагностична система SSD-5500 SV РгоSound PHD - універсальна цифрова система експертного класу.
ультразвукових хвиль у діапазоні від 3 до 10 мГц, відбитих від рухомого об'єкта, зокрема, від еритроцитів у судинах, змінюється пропорційно зміні швидкості його переміщення. Це дозволяє реєструвати лінійну швидкість і напрямок кровотоку мозку. УЗДГ успішно застосовують в амбулаторних і клінічних умовах, забезпечуючи можливість (завдяки безпеці багаторазових повторень) спостерігати за динамікою процесу й ефективністю лікувальних заходів (рис. 4.14). Хоча діапазон змін просвіту магістральних артерій, що виявляються за допомогою УЗДГ, обмежений стенозами середнього і значного ступенів (більше 50 %), цей метод дозволяє отримати важливу інформацію. Обґрунтовує необхідність проведення агіографічних досліджень.
Дуплексна (подвійна) УЗДГ
На сьогодні застосовують апарати для дуплексної (подвійної) УЗДГ, які дозволяють одночасно проводити ехотомографіюі доплерографію (рис. 4.15), що забезпечує візуалізацію на екрані монітора не тільки функціональних показників кровотоку мозку, але і структурно-морфологічного зображення екстра краніальних судин. При цьому виявляються навіть невеликі зміни діаметра досліджуваних судин, локалізація ділянок стенозування, атеросклеротичні бляшки в артеріях, вихрові зміни кровотоку в місцях сегментарного звуження артерій.
Рисунок 4.15 Уз електрод магнітним сенсором в комплекті
Кольорове доплерівське картування полягає в накладанні закодованих
різними кольорами напрямків і швидкостей кровотоку на двовимірне зображення серця, судин або органа. Червоний колір позначає напрям руху крові до давача, синій -рух крові від давача, Останні моделі дуплексних доплерографів дозволяють отримувати кольорове зображення кошурів судин і кровотоку досліджуваних артерій (червоний колір) і вен (синій колір).
Для ультразвукового дослідження кровотоку внутрішніх артерій кори головного мозку також застосовують метод транскраніальноїдоплерографії (ТКД), яка, завдяки використанню давача, що працює в режимі пульсуючих коливань з частотою 1-2 мГц, дозволяє визначати зміни кровотоку в різних артеріях.
Ультразвуковий метод простий та доступний, він не має протипоказань та може використовуватись неодноразово навіть протягом дня, якщо цього потребуєстан пацієнта. Отримані відомості доповнюють дані комп'ютерної томографії, рентгенівської та радіоізотопної діагностики.
Найширше цю технологію застосовують для проведення під контролем УЗД інвазивних втручань при об'ємних утвореннях печінки. Одним з прикладів є радіочастотна абляція (РЧА) злоякісних утворень печінки (гепатоцелюлярний рак, метастази в печінці). RVS з контрастними речовинами (як для КТ так і для УЗД) дозволяє точно визначити локалізацію пухлини в печінці, ввести електрод для РЧА під контролем в реальному масштабі часу, оцінити ефективність лікування (рис.4.16, 4.17).
Рисунок 4.16 Зображення RVS у пацієнта з цирозом печінки та атрофією її правої частки
Рисунок 4.17 Пухлина ( гепатоцилюлярний рак) в піддіафрагмальній зоні. На УЗ-сканері помітно напрямок для пункції
Система RVS - новий ефективний навігаційний інструмент для проведення черезшкірної радіочастотної абляції раку печінки. Ю/8 значно підвищує рівень об'єктивності ультразвукового дослідження, при цьому УЗД не втрачає своїх основних преваг: простота, неінвазивність, реальний масштаб часу.