Хэт авианы системүүд – Дууны долгионоор үл үзэгдэх зүйлийг харах

Орчин үеийн хэт авиан технологи нь эмнэлгийн дүрслэлийг статик анатомийн зургаас динамик функциональ үнэлгээ болгон хувиргасан бөгөөд энэ бүхэн нь ионжуулагч цацраг туяагүйгээр явагдсан. Энэхүү нийтлэлд оношилгооны хэт авианы физик, клиник хэрэглээ, дэвшилтэт инновацийг авч үзэх болно.

Физик зарчмууд
Эмнэлгийн хэт авиан шинжилгээ 2-18MHz давтамжтайгаар ажилладаг. Пьезоэлектрик эффект нь цахилгаан энергийг дамжуулагч дахь механик чичиргээ болгон хувиргадаг. Цаг хугацааны олшруулалтын нөхөн олговор (TGC) нь гүнээс хамааралтай сулралтыг (0.5-1 дБ/см/МГц) тохируулдаг. Тэнхлэгийн нарийвчлал нь долгионы уртаас (λ = c/f) хамаардаг бол хажуугийн нарийвчлал нь цацрагийн өргөнөөс хамаарна.

Хувьслын цагийн хуваарь

• 1942 он: Карл Дуссикийн анхны анагаах ухааны хэрэглээ (тархины дүрслэл)
• 1958 он: Иан Дональд эх барихын хэт авиан шинжилгээг зохион бүтээжээ
• 1976 он: Аналог скан хөрвүүлэгч нь саарал өнгийн дүрслэлийг идэвхжүүлсэн
• 1983 он: Намекава болон Касай нар өнгөт доплерыг нэвтрүүлсэн
• 2012: FDA анхны халаасны хэмжээтэй төхөөрөмжүүдийг батлав

Клиникийн аргууд

1. B-горим
   0.1 мм хүртэлх орон зайн нягтралтай үндсэн саарал өнгийн дүрслэл
2. Допплерийн техникүүд

• Өнгөт Допплер: Хурдны зураглал (Никвистийн хязгаар 0.5-2м/с)
• Пауэр Допплер: Удаан урсгалд 3-5 дахин илүү мэдрэмтгий
• Спектрийн Допплер: Нарийслын хүндийн зэргийг тоон үзүүлэлтээр илэрхийлдэг (PSV харьцаа >2 нь гүрээний артерийн нарийслын >50% байгааг илтгэнэ)

3. Дэвшилтэт техникүүд

• Эластографи (Элэгний хатуурал >7.1 кПа нь F2 фиброзыг илтгэнэ)
• Тодруулагчтай хэт авиан шинжилгээ (SonoVue микро бөмбөлөг)
• 3D/4D дүрслэл (Voluson E10 нь 0.3 мм вокселийн нягтралтай)

Шинээр гарч ирж буй хэрэглээнүүд

• Фокустай хэт авиан шинжилгээ (FUS)
  • Дулааны абляци (эссенциал чичирхийллийн үед 3 жилийн амьд үлдэх хугацаа 85%)
  • Альцгеймерийн өвчний эмчилгээнд цус-тархины саадыг нээх
• Эмчилгээний цэгийн хэт авиан шинжилгээ (POCUS)
  • ХУРДАН үзлэг (гемоперитонеумын 98% мэдрэг чанар)
  • Уушгины хэт авиан шинжилгээний B-шугамууд (уушгины хавангийн 93% нарийвчлал)

Инновацийн хил хязгаар

1. CMUT технологи
   Багтаамжтай микро машинтай хэт авианы дамжуулагч нь 40% -ийн бутархай зурвасын өргөнтэй хэт өргөн зурвасын өргөн (3-18MHz)-ийг идэвхжүүлдэг.
2. Хиймэл оюун ухааны интеграци

• Samsung S-Shearwave нь хиймэл оюун ухаанаар удирдуулсан эластографийн хэмжилтийг хийдэг
• Автоматжуулсан EF тооцоолол нь зүрхний MRI-тай 0.92 корреляцийг харуулж байна

3. Гар Хувьсгал
   Butterfly iQ+ нь дан чиптэй дизайнд 9000 MEMS элемент ашигладаг бөгөөд ердөө 205 гр жинтэй.
4. Эмчилгээний хэрэглээ
   Гистотрипси нь акустик хөндийгөөр хавдрыг инвазив бус аргаар арилгадаг (элэгний хорт хавдрын клиник туршилтууд).

Техникийн сорилтууд

• Таргалалттай өвчтөнүүдийн фазын гажуудлыг засах
• Хязгаарлагдмал нэвтрэлтийн гүн (3MHz давтамжтайгаар 15см)
• Speckle дуу чимээг бууруулах алгоритмууд
• Хиймэл оюун ухаанд суурилсан оношлогооны системийн зохицуулалтын саад бэрхшээлүүд

Дэлхийн хэт авиан шинжилгээний зах зээл (2023 онд 8.5 тэрбум доллар) нь зөөврийн системүүдээр шинэчлэгдэж байгаа бөгөөд одоо борлуулалтын 35%-ийг эзэлж байна. Хэт нягтралтай дүрслэл (50μм судаснуудыг дүрслэх) болон мэдрэлийн дүрслэлийн техник зэрэг шинээр гарч ирж буй технологиудтай хамт хэт авиан шинжилгээ нь инвазив бус оношилгооны хил хязгаарыг дахин тодорхойлсоор байна.