Elza, Natália, Blanka, Bonita2020. december 01., kedd
Tudomány

A 3D és 4D ultrahang

2009.01.13.Admin
National Geographic Magyarország

Mi is az ultrahang? Miként hasznosítható a gyógyászatban? Hogyan forradalmasította a szülészek munkáját? A „babamozi” mennyivel több mint szűrővizsgálat? Cikkünkben ezekre a kérdésekre keressük a választ.

Mi is az az ultrahang?
A természetben számos olyan jelenséggel találkozhatunk, amelyek emberi érzékszervekkel nem észlelhetők. Ilyen például az infravörös fény vagy az ultrahang. Az ultrahang olyan mechanikai rezgés, amelynek frekvenciája 20 kHz és 100 MHz között mozog. Az ember hallása 20 Hz-től 20 kHz-ig terjed, vagyis nem olyan fejlett, hogy hallja az ultrahangot. A kutyák és macskák ennél valamivel magasabb, 40 kHz körüli hangokat is képesek meghallani, egyes rágcsálók pedig akár a 100 kHz-et is érzékelik. Az állatvilág legismertebb, ultrahang segítségével tájékozódó élőlényei a cetfélék, a delfinek és a denevérek. Utóbbiak 50–200 kHz-es hanghullámokat bocsátanak ki, és azok visszaverődő hangjából következtetnek az akadályok, illetve a zsákmányuk pontos helyére.

Ultrahangot mesterséges úton többféleképpen is elő tudunk állítani. A mechanikai úton, speciális szirénákkal előállított ultrahangnál sokkal nagyobb jelentőségűek és lényegesen nagyobb energiát szolgáltatnak a különböző mágneses és elektromos eljárások.
A gyógyászatban az ultrahangot kvarclemezek segítségével állítják elő oly módon, hogy a lemezre elektromos feszültséget kapcsolnak, amely ennek következtében összehúzódik vagy kitágul. Ha a lemezre váltakozó feszültséget kapcsolunk, akkor váltakozva húzódik össze és tágul ki, vagyis rezegni kezd. Az ultrahang a szervek szerkezetétől függően más és más módon verődik vissza, és az ultrahangkészülék ezeket a „nyers” rádiófrekvenciás jeleket alakítja át ultrahangos monitorképpé.

Az ultrahang alkalmazása a gyógyászatban
Az ultrahangot a gyógyászat számos területén alkalmazzák. A házi orvosi gyakorlatban jelentős szerepe van például a betegségek korai, még tünet- és panaszmentes állapotban történő felfedezésében, illetve akut esetekben a diagnózis gyors felállításában és a megfelelő kezelés időben való elkezdésében.
Már az 1950-es években megkezdődött az ultrahang szemészeti alkalmazása. A Buchmann és Ossoinig nevéhez fűződő, első, kifejezetten szemészeti célú ultrahang készülék 1973-ban jelent meg, és különféle szembetegségek (pl. szürkehályog) diagnózisának felállítására szolgált. A gyógyászatban használt ultrahang frekvenciája és erőssége nem egészségkárosító; alkalmazása nem fájdalmas, mert a vizsgálat zárt szemhéjon keresztül végezhető; viszonylag olcsó, gyors és tetszőleges gyakorisággal megismételhető, ezért jó módszer olyan esetekben, amikor a szemgolyóban kialakult elváltozások valamilyen okból a hagyományos vizsgálati eljárásokkal nem láthatók (pl. szűk pupilla vagy szaruhártya hegek esetén).

Az amerikai egyesült államok beli Duke Egyetem kutatói kifejlesztettek egy olyan, a 2D-s megoldásoknál jóval olcsóbb ultrahangos eljárást, melynek segítségével a sebészek valós időbeni, háromdimenziós képet kaphatnak az agyról, akár műtét közben is. Míg az operációk során jelenleg használt számítógépes tomográfiával (CT) készült felvételek a koponya felnyitásakor bekövetkező bőr- és szövetelmozdulások miatt javarészt használhatatlanná válnak, addig az új ultrahangos endoszkóp a műtét teljes időtartama alatt valós időben tud képeket készíteni az agyról, amelyek minősége ráadásul jobb is a 2D-s képekénél. Az új eljárás kisebb beavatkozással is jár – a koponyán ejtett vágás egy centiméternél is kisebb –, így egyszerűen megvalósítható a mintavétel vagy az agyi folyadék leszívása az agyi nyomás csökkentése érdekében. A 2D-s ultrahang-diagnosztikát jelenleg tumorok azonosítására használják, a 3D-s technika azonban arra is képes, hogy megkülönböztesse a különböző nagyságú és típusú daganatokat.

Ultrahang a nőgyógyászatban, a 4D-technika megjelenése
A 3D-s és 4D-s ultrahang megjelenése nagy előrelépést jelent a szülészetben és nőgyógyászatban.
Nőgyógyászati betegségeknél a 3D-s technika lehetővé teszi a méh és a petefészkek alakjának, helyzetének átfogóbb vizsgálatát, és ezáltal a méh fejlődési rendellenességeinek, illetve a méhüregben lévő polipok pontosabb megítélését. Műtétek előtt segítséget nyújt a daganatok térbeli elhelyezkedésének, belső felépítésének meghatározásához is, így még az operáció előtt megjósolható, hogy jó- vagy rosszindulatú daganatról van-e szó.

Míg a hagyományos, 2D-s ultrahang a magzat testének egyetlen metszetét ábrázolja, addig ha ugyanezeket a hanghullámokat modern számítógépes technikával egészítjük ki, térbeli, 3D-s képet kapunk, ami már nagyban hasonlít egy fényképhez. A negyedik dimenzió az idő.
A 4D-s ultrahang segítségével másodpercenként többször frissített mozgóképet kapunk, amelyen pontosan láthatók a baba mozgásai, testhelyzete, arckifejezése.

Országonként eltérő, hogy a kismamáknak hány kötelező ultrahangos szűrésen kell átesniük. Míg Angliában kétszer, addig hazánkban négy alkalommal történik ilyen vizsgálat, amelynek során ellenőrzik, hogy a magzat korának megfelelően fejlődik-e, illetve más biokémiai vizsgálatokkal (pl. vérvétel) kiegészítve kizárják egyes fejlődési rendellenességek (pl. Down-kór, nyitott gerinc) gyanúját. Ha a vizsgálatok során bármilyen rendellenességet észlelnek, további ultrahangos szűréseket rendelhetnek el.

Noha a két dimenzióban történő szűrővizsgálatok jelentősége mit sem csökkent az utóbbi években – a fejlődési rendellenességek többségét még most is 2D-s eljárással állapítják meg –, a 3D-s és 4D-s ultrahang készülék segítségével több információt szerezhetünk a magzatról, ezáltal pedig bővül a méhen belül felismerhető rendellenességek köre. Az új eljárás segítségével a testfelszínt érintő, illetve a koponyán belüli szerkezeti rendellenességek (pl. ajak- és szájpadhasadék, agyvelősérv, nyúlszáj, köldöksérv, dongaláb) felismerése vált könnyebbé.

Az ultrahangos vizsgálatok a 12. héten kezdődnek, mert ekkor már láthatóvá válnak a baba ujjpercei és minden fontosabb szerve, és ez lehetővé teszi, hogy azonosíthatóak legyenek azok az elváltozások, amelyek a jövőben problémát jelenthetnek. A terhesség első harmadában mindig a kromoszóma-rendellenesség vizsgálatára helyezik a hangsúlyt. Ekkor szűrhető ki például az egyik legismertebb ilyen eredetű betegség, a Down-kór. Az ultrahang diagnosztika segítségével kimutatható, hogy mennyi folyadék halmozódik fel a magzat tarkója környékén, illetve hogy van-e már orrcsontja a babának, ezekből pedig megállapítható vagy kizárható a Down-szindróma jelenléte. Az első trimeszteri szűrővizsgálatok során zárják még ki a végtaghiányokat, a hasfalzáródási rendellenességeket, valamint a súlyos szívproblémákat.

Az apróbb rendellenességek felderítése a terhesség második harmadában történik. Ekkor kerül sor a különböző végtagdeformitások (pl. dongaláb), a kisebb szívfejlődési rendellenességek (pl. a szívsövény defektusai), illetve az agyfejlődési problémák (pl. agykoponyahiány, agyvelősérv) vizsgálatára is.

A harmadik trimeszterben végzett szűrések már nem a fejlődési rendellenességek felderítésére irányulnak, hanem a magzat méhen belüli elhelyezkedésének, születéskor várható testsúlyának meghatározására és a magzatvíz vizsgálatára.

Az ultrahang hatása a magzatra
Az elmúlt évek során felmerült néhány megalapozatlan vélemény az ultrahang vizsgálatok lehetséges ártalmairól. Az évtizedes kutatómunka és a többmillió elvégzett vizsgálat eredményei azonban rácáfolnak erre. Az ultrahangnak létezhet ugyan szövetkárosító hatása, de biztosan állítható, hogy a szülészetben használt ultrahangkészülékek által kibocsátott ultrahang energiája még hosszú távon, gyakori használat esetén sem okoz semmilyen szöveti vagy egyéb elváltozást sem az anyában, sem pedig születendő gyermekében.

Rák Alexandra

Hozzászólások

Miként lehet a holdporból oxigént előállítani?

Miként lehet a holdporból oxigént előállítani?

Már csak a folyamat apróbb részleteit kell finomítaniuk a mérnököknek, és nemcsak oxigént lehet majd kinyerni a holdporból, de építőanyag is keletkezik.

Komplex tényezők befolyásolják az őszi lombhullást

Komplex tényezők befolyásolják az őszi lombhullást

1948-2015 közti megfigyelések és laborkísérletek alapján új modellt készítettek a svájci kutatók, amelyből a fák szénmegkötő képességének korlátaira derült fény.

Miről árulkodik a neandervölgyiek hüvelykujja?

Miről árulkodik a neandervölgyiek hüvelykujja?

Bár a neandervölgyiek igen közeli rokonaink voltak, rengeteg kisebb-nagyobb szempontból különböztek tőlünk.

Hazafelé tart a Hajabusza-2 űrszonda, egy óriásteleszkóp le is fotózta

Hazafelé tart a Hajabusza-2 űrszonda, egy óriásteleszkóp le is fotózta

A Ryugu nevű kisbolygóról 2019-ben gyűjtött mintával igyekszik hazafelé a japán Hajabusza-2 űrszonda, az érkezés december 6-án várható.

Európa belevág az űr megtisztításába

Európa belevág az űr megtisztításába

A Föld környezetét ellepő törmelék egyre komolyabb problémát okoz, az Európai Űrügynökség (ESA) szerint itt az ideje lépni.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket