Αρχές φυσικής και τεχνολογίας της διαγνωστικής υπερηχογραφίας

Abstract

Οι ραγδαίες αλλαγές που πραγματοποιούνται στα σύγχρονα υπερηχογραφικά συστήματα έχουν πρώτα από όλα τεχνολογική βάση, οδηγώντας στη μετάβαση από τη στατική στη δυναμική real-time υπερηχογραφία, στο έγχρωμο Doppler, στην τρισδιάστατη και πρόσφατα στην ελαστογραφική απεικόνιση. Βασική προϋπόθεση για να έχουν χρηστικό αποτέλεσμα τα εν λόγω τεχνολογικά επιτεύγματα είναι η καλή γνώση της φυσικής και τεχνολογίας της υπερηχογραφίας. Το βιβλίο αυτό μπορεί να αποτελέσει ένα εργαλείο αναφοράς σε αυτήν την προσπάθεια της γνώσης και της επικοινωνίας μεταξύ των διαφόρων ειδικοτήτων που εμπλέκονται στην υπερηχογραφία (μηχανικοί βιοϊατρικής τεχνολογίας, φυσικοί ιατρικής και ιατροί). Ένας μηχανικός και ένας φυσικός ιατρικής, για να μπορέσουν να εξασφαλίσουν την ορθή, αξιόπιστη και ασφαλή λειτουργία ενός υπερηχογράφου, θα πρέπει να έχουν κατανοήσει τις φυσικές αρχές που διέπουν αυτό το σύστημα και την τεχνολογία που το συνοδεύει. Παρομοίως, ένας ιατρός, για να μπορέσει να κατανοήσει το σύνολο των πληροφοριών που κρύβονται σε μια υπερηχογραφική εικόνα, θα πρέπει να έχει βαθιά γνώση όλων των μηχανισμών παραγωγής και διάδοσης της ηχητικής δέσμης στο εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος. Η προσπάθεια αυτή καλύπτει ένα κενό στην ελληνική βιβλιογραφία και απευθύνεται βασικά σε προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές βιοϊατρικής τεχνολογίας και ιατρικής φυσικής, καθώς ιατρούς διαφόρων ειδικοτήτων που χρησιμοποιούν την υπερηχογραφία ως διαγνωστικό εργαλείο. Οι θεματικές ενότητες του βιβλίου περιλαμβάνουν τις ιδιότητες των ηχητικών κυμάτων, καθώς και τα φαινόμενα που απαντώνται κατά τη διάδοσή τους στο εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος, όπως και την τεχνολογία της παραγωγής και ανίχνευσής τους για τη δημιουργία της υπερηχογραφικής εικόνας. Ακολουθούν όλες οι τεχνικές απεικόνισης που προσφέρονται από τα συστήματα υπερηχογραφίας, οι βασικές αρχές τεχνολογίας τους, το σύνολο των ψευδενδείξεων που εμφανίζονται στην υπερηχογραφική εικόνα και αναλυτικά πρωτόκολλα ελέγχου ποιότητας ενός συστήματος υπερηχογραφίας.

The rapid changes taking place in modern ultrasound systems are primarily technology-driven, leading to the transition from static to dynamic real-time ultrasound, color Doppler, three-dimensional imaging, and, more recently, elastography. A basic prerequisite for these technological achievements to be useful is a good knowledge of the physics and technology of ultrasound. This book can serve as a reference tool in this effort to promote knowledge and communication between the various specialties involved in ultrasound (biomedical engineers, medical physicists, and physicians). In order to ensure the correct, reliable, and safe operation of an ultrasound machine, an engineer and a medical physicist must understand the physical principles governing this system and the technology that accompanies it. Similarly, in order to understand all the information contained in an ultrasound image, a physician must have a thorough knowledge of all the mechanisms involved in the production and propagation of sound waves inside the human body. This effort fills a gap in Greek literature and is primarily aimed at undergraduate and graduate students of biomedical technology and medical physics, as well as physicians of various specialties who use ultrasound as a diagnostic tool. The book's topics include the properties of sound waves and the phenomena encountered during their propagation inside the human body, as well as the technology used to produce and detect them for the creation of ultrasonic images. This is followed by all the imaging techniques offered by ultrasound systems, the basic principles of their technology, all the false indications that appear in ultrasound images, and detailed quality control protocols for an ultrasound system.