Методи діагностики шкіри, ультразвукове сканування шкіри, сканери шкіри Skinscanner DUB, Dermascan
Ультразвукове діагностичне сканування – добре відома та відпрацьована методика, яка в даний час становить понад 1/3 всіх діагностичних процедур у медичній практиці. Сучасні прилади досить прості у використанні та доступні для більшості медичних закладів. Однак, у дерматології ці дослідження раніше не застосовувалися, що було з труднощами технічного вирішення цього завдання. У звичайних приладах датчики мають частоту 3-10 MГц, за якої неможливо отримати зображення структур епідермісу, дерми та гіподерми.
ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ?
Ультразвукові хвилі успішно застосовуються для діагностики. Вони проникають крізь речовину і при поширенні в тканинах відбиваються від меж ділянок з різними акустичними властивостями. Відображення може бути частковим або повним, залежно від різниці в акустичній щільності ділянок тканини, що межують. Відбиті хвилі можна перетворити на електричні імпульси і побачити їх на моніторі.
Для візуалізації тканин застосовують два режими:
1. А-режим - на моніторі відображається крива сигналу, амплітуда якої залежить від інтенсивності відбитого сигналу
2. B-режим - ультразвуковий кристал, розташований в датчику, рухається по прямій лінії над досліджуваним відрізком тканини Імпульси ультразвуку посилають з високою частотою і отримують безліч А-сканів. Після цього комп'ютер перетворює амплітуду відбитого сигналу у кожній точці А-скана в колірний піксель і будує двовимірне зображення зрізу тканини або В-скан.
По осі "Х" ультразвукова хвиля поширюється в глибину тканини. Фактично час проходження хвилі від датчика в тканину і назад, пропорційно до глибини, досліджуваної тканини. Важливими факторами, що визначають властивості тканини,є швидкість поширення ультразвуку, ультразвуковий імпеданс та акустичне опір тканини. Ультразвукове зображення з високим контрастом одержують при різному звуковому опорі різних ділянок тканини. Дозвіл ультразвукової системи є однією з найважливіших характеристик. Дозвіл аксіальний та латеральний – це мінімальні розміри об'єкта в межах досліджуваної тканини, які ми зможемо розрізнити. Для вищої роздільної здатності необхідна менша довжина хвилі ультразвуку (тобто вища частота). Таким чином, гіпотетично, зі збільшенням частоти зростає роздільна здатність. Сучасні ультразвукові системи для дерматології працюють у діапазоні від 15 до 100 МГц.
Нижче наведена схема, що відображає залежність роздільної здатності від частоти ультразвуку
Зі збільшенням частоти ультразвуку зростає і поглинання енергії хвилі тканинами. У м'яких тканинах поглинання зростає лінійно, а щільних у геометричній прогресії. Відповідно, на високих частотах можна досягти межі поглинання, що обмежує візуалізацію глибоких структур. Глибина проникнення ультразвуку знижується зі збільшенням частоти.
Основні принципи Ультразвуковий імпульс проходить через тканину зі швидкістю, характерною для цього виду тканин. При взаємодії механічної ультразвукової хвилі з тканиною частина хвиль відбивається. Аналіз амплітуди відбитих сигналів та часу проходження хвилі через тканину дозволяє оцінювати внутрішню структуру (будову) тканини без її ушкодження.
Види та розповсюдження хвиль У поздовжній хвилі молекули (атоми) речовини коливаються паралельно напрямку поширення хвилі. На тканину діють сили стиснення та розтягування, тому ця хвиля називається компресійною.Ультразвукова хвиля проникає через тверді речовини та рідини. У твердих середовищах, поряд з поздовжніми, спостерігають поперечні хвилі, але молекули речовини коливаються перпендикулярно до напряму поширення такої хвилі. Швидкість звуку стала для кожного виду тканин. Відношення швидкості поширення частоти ультразвуку визначає довжину хвилі.
швидкість звуку [м/с]
Технічна реалізація В систему входить високочастотний генератор електричних імпульсів, які посилають на п'єзокристалл ультразвукового датчика. Кристал коливається із частотою електричних імпульсів. У той же час кристал переміщається по прямій лінії над тканиною, що досліджується, по певному відрізку. Система працює у режимі імпульс/луна, тобто. Кристал посилає ультразвуковий сигнал і приймає відбитий від тканини. Для візуалізації необхідний високоякісний аналого-цифровий перетворювач, який конвертує аналогові сигнали, відбиті від тканин, цифрові. З частотою вибірки 100 МГц і більше на 8 бітових системах отримують чіткі відображення сигналів. Ця інформація використовується для створення зображень в А-, B-, C- або 3D режимах.
Ультразвукові імпульси Для створення ультразвукових імпульсів використовують п'єзоелемент (керамічну пластинку). Датчик перетворює електроенергію на ультразвукові хвилі. Механічні коливання всередині датчика утворюють згладжені ультразвукові імпульси. Частота цих імпульсів визначається товщиною п'єзоелемента, тривалістю електричних імпульсів та їх частотою.
Звукове поле Форма ультразвукового поля залежить від здатності тканини, що відбиває, товщини п'єзоелемента, частоти і швидкості ультразвуку в тканині. Зниження звукового тиску на 50% визначає діаметр ультразвукового променя.
Відображення та рефракція Звукова хвиля, яка потрапляє на межу ділянок тканини з різною акустичною щільністю поділяється на дві частини. Одна відбивається, інша проходить далі. При цьому змінюються фактичні амплітуда, відображення та проникнення хвилі. Повернути нагору
Технічні дані сканерів для шкіри DUB
| параметри |
DUB-USB з датчиком 30 MHz
DUB-USB75 з датчиком 50 MHz