אולטראַסאַונד סיסטעמען – זען דאָס אומגעזעענע מיט קלאַנג כוואַליעס

מאָדערנע אולטראַסאַונד טעכנאָלאָגיע האט טראַנספאָרמירט מעדיצינישע בילדגעבונג פון סטאַטישע אַנאַטאָמישע בילדער צו דינאַמישע פאַנגקשאַנאַל אַסעסמאַנץ, אַלע אָן יאָניזירנדיק ראַדיאַציע. דער אַרטיקל אויספאָרשט די פיזיק, קלינישע אַפּליקאַציעס און שפּיץ-קאַנט כידעשים אין דיאַגנאָסטיש אולטראַסאַונד.

פיזישע פּרינציפּן
מעדיצינישער אולטראַסאַונד אַרבעט ביי 2-18MHz פרעקווענצן. דער פּיעזאָעלעקטרישער עפֿעקט קאָנווערטירט עלעקטרישע ענערגיע אין מעכאַנישע ווייבריישאַנז אין דעם טראַנסדוסער. צייט-געווינס קאָמפּענסאַציע (TGC) אַדזשאַסטירט פֿאַר טיף-אָפּהענגיקע פֿאַרשוואַכונג (0.5-1 dB/cm/MHz). אַקסיאַלע רעזאָלוציע דעפּענדס אויף כוואַליע-ברייט (λ = c/f), בשעת לאַטעראַלע רעזאָלוציע איז באַצייכנט צו שטראַל ברייט.

עוואָלוציע צייטליניע

• 1942: קארל דוסיק'ס ערשטע מעדיצינישע אנווענדונג (מוח בילדגעבונג)
• 1958: איאן דאנאלד האט אנטוויקלט א געבורט-אולטראַסאַונד
• 1976: אנאלאג סקען קאנווערטערן ערמעגליכן גרוי-סקייל בילדער
• 1983: קאָליר דאָפּלער איינגעפירט דורך נאַמעקאַוואַ און קאַסאַי
• 2012: FDA באַשטעטיקט ערשטע קעשענע-גרייס דעוויסעס

קלינישע מאָדאַליטעטן

1. ב-מאָד
   פונדאַמענטאַלע גרוי-סקייל בילדגעבונג מיט ספּיישאַל רעזאָלוציע אַראָפּ צו 0.1 מם
2. דאָפּלער טעכניקן

• קאָליר דאָפּלער: גיכקייט מאַפּינג (ניקוויסט לימיט 0.5-2 מעטער/סעקונדע)
• מאַכט דאָפּלער: 3-5 מאָל מער סענסיטיוו צו פּאַמעלעכן שטראָם
• ספּעקטראַל דאָפּלער: קוואַנטיפיצירט די שטרענגקייט פון סטענאָסיס (PSV פאַרהעלטענישן >2 ווייַזן >50% קאַראָטיד סטענאָסיס)

3. אַוואַנסירטע טעכניקן

• עלאַסטאָגראַפי (לעבער שטייפקייט >7.1kPa ווייזט אויף F2 פיבראָזיס)
• קאָנטראַסט-פאַרשטאַרקטע אַלטראַסאַונד (סאָנאָוויו מיקראָבאַבאַלז)
• 3D/4D בילדגעבונג (וואָלוסאָן E10 דערגרייכט 0.3 מם וואָקסעל רעזאָלוציע)

אויפקומענדיקע אַפּליקאַציעס

• פאָקוסירטע אַלטראַסאַונד (FUS)
  • טערמישע אַבלאַציע (85% 3-יאָר איבערלעבונג אין עסענציעלע טרעמער)
  • בלוט-געברענג באַריערע עפענונג פֿאַר אַלצהיימערס באַהאַנדלונג
• פונקט-פון-קער אולטראַסאַונד (POCUS)
  • שנעלע אונטערזוכונג (98% סענסיטיוויטי פֿאַר העמאָפּעריטאָנעום)
  • לונג אולטראַסאַונד ב-ליניעס (93% אַקיעראַסי פֿאַר לונגען עדעמאַ)

אינאָוואַציע גרענעצן

1. CMUT טעכנאָלאָגיע
   קאַפּאַסיטיוו מיקראָמאַשינד אַלטראַסאַניק טראַנסדוסערז ערמעגלעכן אַולטראַ-ברייט באַנדווידט (3-18MHz) מיט 40% פראַקשאַנאַל באַנדווידט.
2. קינסטלעכע אינטעגראַציע

• Samsung S-Shearwave גיט קינסטלעך-אינטעליגירטע עלאַסטאָגראַפי מעסטונגען
• אויטאמאטישע EF קאלקולאציע ווייזט 0.92 קארעלאציע מיט קארדיאק MRI

3. האַנט-געהאלטענע רעוואָלוציע
   באַטערפליי iQ+ ניצט 9000 MEMS עלעמענטן אין איין-טשיפּ פּלאַן, וואָס וועגט בלויז 205 גראַם.
4. טעראַפּעווטישע אַפּליקאַציעס
   היסטאָטריפּסי ניט-ינווייזיוו אַבלייץ טומאָרס מיט אַקוסטיש קאַוויטאַציע (קלינישע טריאַלס פֿאַר לעבער ראַק).

טעכנישע שוועריקייטן

• פאַזע אַבעראַציע קערעקשאַן אין אַביס פּאַטיענץ
• לימיטירטע דורכדרינג טיפקייט (15 סענטימעטער ביי 3MHz)
• ספּעקל ראַש רעדוקציע אַלגעריטמען
• רעגולאַטאָרישע שטערונגען פֿאַר קינסטלעך-אינטעליגענטואַל דיאַגנאָסטיק סיסטעמען

דער גלאָבאַלער אולטראַסאַונד מאַרק ($8.5 ביליאָן אין 2023) ווערט איבערגעפאָרעמט דורך פּאָרטאַטיווע סיסטעמען, וואָס איצט מאַכן אויס 35% פון פארקויפונגען. מיט אויפקומענדיקע טעכנאָלאָגיעס ווי סופּער-רעזאָלוציע בילדגעבונג (וויזואַליזירן 50μm כלים) און נעוראַל רענדערינג טעקניקס, פאָרזעצט אולטראַסאַונד צו איבערדעפינירן די גרענעצן פון ניט-ינווייזיוו דיאַגנאָסטיק.