Värähtely
Värähtelyartefakti syntyy, kun kaksi tai useampi voimakkaasti heijastava rakenne on samansuuntainen toistensa kanssa, ja ultraäänisäteen kulkureitti on kohtisuorassa näihin voimakkaasti heijastaviin rakenteisiin nähden ( kuva 6.1 ). Ultraäänipulssit heijastuvat useita kertoja voimakkaasti heijastavien rakenteiden välillä tai voimakkaasti heijastavan rakenteen ja anturin välillä. Ultraäänilaite näyttää nämä heijastukset sarjana kirkkaita, yhdensuuntaisia viivoja säännöllisin väliajoin distaalisesti heijastavasta rakenteesta (heijastavista rakenteista), joiden kirkkaus häviää syvyyden myötä. Ultraäänilaite määrittää rakenteiden syvyyden palaavien kaikujen aikaviiveen perusteella. Kaikuille, jotka palaavat anturiin yhden heijastuksen jälkeen, määritetään sopiva kiinteä syvyys, kun taas kaikuille, joissa on useita heijastuksia, määritetään asteittain syvemmät syvyydet.
Kuva 6.1
Reverbaatioartefakti pleuran pinnalla tuottaa sarjan vaakasuoria viivoja, joita sanotaan A-viivoiksi.
Kudosten rajapinnat, joissa kahden kudoksen välillä on suuri äänennopeusero, ovat voimakkaasti heijastavia. Tätä ultraääniaaltojen kulkua materiaalin tai kudoksen läpi vastustavan vastuksen mittausta kutsutaan akustiseksi impedanssiksi . Kudoksen rajapinnasta heijastuvien ääniaaltojen määrä on suoraan verrannollinen kahden vierekkäisen kudoksen välisen akustisen impedanssin eroon. Jos kahden eri kudoksen välillä ei ole eroa akustisessa impedanssissa, ääniaallot eivät heijastu, mutta jos akustisessa impedanssissa on merkittävä ero, suuri osa ääniaalloista heijastuu takaisin anturiin. Jälkikaiunta-artefaktia esiintyy kudosten rajapinnoilla, joissa akustisen impedanssin erot ovat suuret. Klassinen esimerkki jälkikaiunta-artefaktista esiintyy normaalissa keuhkossa keuhkopussin pinnalla, joita kutsutaan A-linjoiksi ( kuvat 6.1 ja 6.2 ). Tämä erityinen jälkikaiunta-artefakti johtuu moninkertaisista heijastuksista voimakkaasti heijastavan keuhkopinnan ja ihon ja anturin rajapinnan välillä. Jälkikaiunta-artefaktat voivat olla hyödyllisiä kudoksen ominaisuuksien arvioinnissa, mutta ne voivat estää syvempien rakenteiden riittävän kuvantamisen.
Kuva 6.2
A-viivat ovat keuhkoissa havaittavia pleuraheijastuksista johtuvia kaikumisartefakteja.
Kaikuisuusartefaktin vaikutusten minimoimiseksi voidaan käyttää muutamia tekniikoita. Koska jälkikaiunta syntyy, kun ultraäänisäde ylittää voimakkaasti heijastavat rakenteet kohtisuoraan, anturin osumiskulman säätäminen voi vähentää jälkikaiunnan esiintymistä. Vastaavasti etäisyyden pienentäminen kiinnostuksen kohteena olevan kohteen ja ultraäänianturin välillä voi vähentää jälkikaiunta-artefaktia. Kudoksen harmoninen kuvantaminen (Tissue Harmonic Imaging, THI) voi vähentää artefakteja suodattamalla käytetyt (alkuperäiset) perustaajuudet. Se lähettää vain kaksi kertaa alkuperäisen taajuuden ja kaventaa ultraäänisäteen leveyttä. Tämä parantaa kuvanlaatua vähentämällä artefakteja, parantamalla spatiaalista erotuskykyä ja lisäämällä läpäisykykyä.
Erityinen jälkikaiunta-artefaktityyppi, joka tunnetaan nimellä comet-tail-artefakti, syntyy, kun ääniaallot heijastuvat kahden hyvin lähekkäin olevan voimakkaasti heijastavan pinnan välillä. Komeetan hännät näkyvät klassisesti kirkkaina pystysuorina viivoina, jotka ovat muodoltaan kapenevia. Useiden heijastusten jälkeen palaavien kaikujen amplitudi pienenee, mikä näkyy viivojen kapenemisena alkuperäiseen kaikuun verrattuna. Tämä ”pinoaminen” kirkkaista vaakasuorista viivoista, jotka ovat hyvin lähellä toisiaan ja joiden leveys vähitellen pienenee, luo kuvan kirkkaista kapenevista pystyviivoista (Video 6.1 ). Comet-tail-artefakteja voidaan havaita normaaleissa ja epänormaaleissa keuhkoissa, ja niitä kuvataan tarkemmin luvussa 9 .
Ring-down-artefakti on samanlainen kuin comet-tail-artefakti, mutta se syntyy eri mekanismilla ( Kuva 6.3 ). Ring-down-artefaktan lähde on pieni nestetasku, joka on jäänyt ympäröivien ilmakuplien vangiksi. Ultraääniaallot osuvat loukkuun jääneeseen nestetaskuun, ääniaallot resonoivat nesteessä ja jatkuva ääniaalto lähetetään takaisin anturiin. Ultraäänianturin havaitsemat resonanssivärähtelyt näkyvät kirkkaina pystysuorina viivoina, jotka ulottuvat syvälle loukkuun jääneeseen nesteeseen. Ring-down-artefaktia käytetään usein vaihdellen komeetanhäntä-artefaktin kanssa, mutta niiden alkuperä on hyvin erilainen.
Kuva 6.3
Ring-down-artefakta aiheutuu ilmaan loukkuun jääneen nesteen aiheuttamista heijastuksista, jotka näkyvät tässä maksan taivutuksen kohdalla.