อัลตร้าซาวด์ในระบบทางเดินปัสสาวะ

อัลตราซาวนด์เป็นวิธีการวินิจฉัยที่เข้าถึงได้ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในทางการแพทย์ ในด้านระบบทางเดินปัสสาวะ อัลตราซาวนด์ใช้เพื่อตรวจหาการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและการทำงานของอวัยวะสืบพันธุ์และระบบทางเดินปัสสาวะ โดยใช้เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ (เอคโคพเพลอราฟี) จะทำการประเมินการเปลี่ยนแปลงทางเฮโมไดนามิกในอวัยวะและเนื้อเยื่อ การผ่าตัดแบบรุกรานน้อยที่สุดจะดำเนินการภายใต้การควบคุมด้วยอัลตราซาวนด์ นอกจากนี้ วิธีนี้ยังใช้ในการผ่าตัดแบบเปิดเพื่อกำหนดและบันทึกขอบเขตของจุดโฟกัสทางพยาธิวิทยา (เอคโคกราฟีระหว่างผ่าตัด) เซ็นเซอร์อัลตราซาวนด์ที่พัฒนาขึ้นซึ่งมีรูปร่างพิเศษทำให้สามารถส่งผ่านช่องเปิดตามธรรมชาติของร่างกาย ผ่านเครื่องมือพิเศษในระหว่างการส่องกล้องผ่านช่องท้อง ไต และกระเพาะปัสสาวะเข้าไปในช่องท้อง และไปตามทางเดินปัสสาวะ (วิธีการอัลตราซาวนด์แบบรุกรานหรือแบบแทรกแซง)

ข้อดีของอัลตราซาวนด์ ได้แก่ การเข้าถึงได้ง่าย มีข้อมูลจำนวนมากในโรคทางระบบทางเดินปัสสาวะส่วนใหญ่ (รวมถึงภาวะฉุกเฉิน) และไม่เป็นอันตรายต่อผู้ป่วยและบุคลากรทางการแพทย์ ในเรื่องนี้ อัลตราซาวนด์ถือเป็นวิธีการคัดกรอง เป็นจุดเริ่มต้นในอัลกอริทึมการค้นหาเพื่อวินิจฉัยสำหรับการตรวจผู้ป่วยด้วยเครื่องมือ

แพทย์มีเครื่องอัลตราซาวนด์ (เครื่องสแกน) ที่มีคุณลักษณะทางเทคนิคต่างๆ พร้อมใช้งาน ซึ่งสามารถสร้างภาพสองมิติและสามมิติของอวัยวะภายในได้แบบเรียลไทม์

อุปกรณ์ตรวจอัลตราซาวนด์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ทำงานที่ความถี่ 2.5-15 MHz (ขึ้นอยู่กับประเภทของเซ็นเซอร์) เซ็นเซอร์อัลตราซาวนด์มีรูปร่างเป็นเส้นตรงและนูน ใช้สำหรับการตรวจผ่านผิวหนัง ช่องคลอด และทวารหนัก ทรานสดิวเซอร์แบบสแกนเรเดียลมักใช้สำหรับวิธีอัลตราซาวนด์แบบแทรกแซง เซ็นเซอร์เหล่านี้มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวแตกต่างกัน เซ็นเซอร์แบ่งออกเป็นแบบแข็งและแบบยืดหยุ่น และใช้สอดเข้าไปในอวัยวะหรือโพรงในร่างกายทั้งแบบอิสระและด้วยเครื่องมือพิเศษ (อัลตราซาวนด์เอ็นโดลูมินัล ทรานสยูรีทรัล อินทราเรนัล)

ยิ่งความถี่อัลตราซาวนด์ที่ใช้ในการตรวจวินิจฉัยสูงขึ้นเท่าใด ความละเอียดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น และความสามารถในการทะลุทะลวงก็จะต่ำลงเท่านั้น สำหรับการตรวจอวัยวะที่อยู่ลึกลงไป แนะนำให้ใช้เซ็นเซอร์ที่มีความถี่ 2.0-5.0 MHz และสำหรับการสแกนชั้นผิวเผินและอวัยวะผิวเผินที่มีความถี่ 7.0 MHz ขึ้นไป

ในระหว่างการตรวจอัลตราซาวนด์ เนื้อเยื่อของร่างกายในเอคโคแกรมระดับสีเทาจะมีความหนาแน่นของเสียงสะท้อน (เอคโคจินิซิตี้) แตกต่างกัน เนื้อเยื่อที่มีความหนาแน่นของเสียงสูง (ไฮเปอร์เอคโคอิก) จะปรากฏเป็นสีสว่างขึ้นบนหน้าจอมอนิเตอร์ เนื้อเยื่อที่มีความหนาแน่นมากที่สุดคือหิน จะปรากฏเป็นโครงสร้างที่มีเส้นขอบชัดเจน ซึ่งเงาเสียงจะปรากฏอยู่ด้านหลัง การก่อตัวของเงาเสียงเกิดจากการสะท้อนคลื่นอัลตราซาวนด์จากพื้นผิวหินทั้งหมด เนื้อเยื่อที่มีความหนาแน่นของเสียงต่ำ (ไฮโปเอคโคอิก) จะปรากฏเป็นสีเข้มขึ้นบนหน้าจอ และการก่อตัวของของเหลวจะมีสีเข้มที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ คือ เอคโคอิกเนกาทีฟ (อะเนโคอิก) เป็นที่ทราบกันดีว่าพลังงานเสียงสามารถทะลุเข้าไปในตัวกลางของเหลวได้เกือบจะไม่มีการสูญเสีย และจะถูกขยายเมื่อผ่านเข้าไป ดังนั้น ผนังของการก่อตัวของของเหลวที่อยู่ใกล้กับเซ็นเซอร์จะมีเอคโคจินิซิตี้ต่ำกว่า และผนังด้านปลายของการก่อตัวของของเหลว (เมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์) จะมีความหนาแน่นของเสียงเพิ่มขึ้น เนื้อเยื่อภายนอกการก่อตัวของของเหลวมีลักษณะเฉพาะคือความหนาแน่นของเสียงที่เพิ่มขึ้น คุณสมบัติที่อธิบายนี้เรียกว่าผลของการขยายเสียง และถือเป็นคุณลักษณะการวินิจฉัยเชิงอนุพันธ์ที่ช่วยให้ตรวจจับโครงสร้างของของเหลวได้ แพทย์มีเครื่องสแกนอัลตราซาวนด์ในคลังแสงซึ่งมีอุปกรณ์ที่สามารถวัดความหนาแน่นของเนื้อเยื่อได้โดยขึ้นอยู่กับความต้านทานเสียง (การวัดความหนาแน่นของอัลตราซาวนด์)

การสร้างภาพหลอดเลือดและการประเมินพารามิเตอร์การไหลเวียนของเลือดทำได้โดยใช้อัลตราซาวนด์ดอปเปลอกราฟี (USDG) วิธีการนี้ใช้พื้นฐานจากปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ค้นพบในปี พ.ศ. 2385 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรียชื่อ I. Doppler และตั้งชื่อตามเขา ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์คือความถี่ของสัญญาณอัลตราซาวนด์เมื่อสะท้อนจากวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะเปลี่ยนไปตามสัดส่วนของความเร็วของการเคลื่อนที่ไปตามแกนการแพร่กระจายสัญญาณ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เข้าหาเซ็นเซอร์ซึ่งก่อให้เกิดพัลส์อัลตราซาวนด์ ความถี่ของสัญญาณที่สะท้อนจะเพิ่มขึ้น และในทางกลับกัน เมื่อสัญญาณสะท้อนจากวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ความถี่จะลดลง ดังนั้น หากลำแสงอัลตราซาวนด์กระทบกับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ สัญญาณที่สะท้อนจะมีองค์ประกอบความถี่ที่แตกต่างกันจากการสั่นที่เกิดจากเซ็นเซอร์ ความแตกต่างของความถี่ระหว่างสัญญาณที่สะท้อนและสัญญาณที่ส่งมาสามารถใช้เพื่อกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ศึกษาในทิศทางขนานกับลำแสงอัลตราซาวนด์ ภาพของหลอดเลือดจะซ้อนทับเป็นสเปกตรัมสี

ปัจจุบัน การใช้อัลตราซาวนด์สามมิติได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ ช่วยให้สามารถสร้างภาพสามมิติของอวัยวะที่ต้องการตรวจสอบ หลอดเลือด และโครงสร้างอื่นๆ ซึ่งแน่นอนว่าจะช่วยเพิ่มศักยภาพในการวินิจฉัยของอัลตราซาวนด์

การอัลตราซาวนด์สามมิติทำให้เกิดวิธีการวินิจฉัยแบบใหม่ที่เรียกว่าการอัลตราซาวนด์แบบมัลติสไลซ์ วิธีการนี้ใช้การรวบรวมข้อมูลเชิงปริมาตรที่ได้จากการอัลตราซาวนด์สามมิติ จากนั้นจึงแยกข้อมูลดังกล่าวออกเป็นชิ้นๆ ตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ในสามระนาบ ได้แก่ ระนาบแนวแกน ระนาบซากิตตัล และระนาบหลอดเลือดหัวใจ ซอฟต์แวร์จะดำเนินการประมวลผลข้อมูลภายหลังและนำเสนอภาพในเฉดสีเทาด้วยคุณภาพที่เทียบได้กับการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) ความแตกต่างหลักระหว่างการอัลตราซาวนด์แบบเอกซเรย์และคอมพิวเตอร์โทโมกราฟีคือไม่มีรังสีเอกซ์และความปลอดภัยโดยสิ้นเชิงของการตรวจ ซึ่งมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการตรวจกับสตรีมีครรภ์