سونوگرافي با ماوراي صوت
براي عكسبرداري و سونوگرافي عمدتا از اشعه ايكس استفاده مي‌شود. به لحاظ انرژي بالا و قدرت نفوذ زياد اشعه ايكس از آن در سونوگرافي بافتهاي نرم و اعضاي داخلي بدن نمي توان استفاده نمود. بنابراين از امواج آكوستيكي از جمله ماوراي صوت در سونوگرافي بهره مي‌گيرند.
ويژگي پيزو الكتريسيته در بلور كوارتز
در تكنيك سونوگرافي مبناي كار بر مواد پيزوالكتريك نهاده شده است. مواد پيزوالكتريك به موادي اطلاق مي‌شود كه مي تواند تاثير متقابل فشار مكانيكي و نيروي الكتريكي را در يك محيط برهم ايجاد كنند بهترين ماده پيزوالكتريك براي اين منظور بلور كوارتز است. بلور شش ضلعي كوارتز داراي بار منفي و مثبت بصورت يك در ميان در شش زاويه خود مي‌باشد. اگر اين بلور را تحت اثر فشار يا كشش مكانيكي قرار دهيم. دو طرف بلور داراي بارهاي منفي و مثبت خواهد شد. حال اگر بلور را در حالت خنثي در يك ميدان الكتريكي قرار دهيم وجود بارهاي مثبت و منفي باعث كاهش يا فشار در روي بلور شده و شكل بلور را تغيير مي‌دهد. اگر اين ميدان الكتريكي با فركانس مشخص شروع به نوسان نمايد. بلور پيزوالكتريك نيز متناسب با همان فركانس شروع به ارتعاش نموده و امواج مكانيكي از خود صادر مي‌كند و اين مبناي توليد ماوراي صوت به توسط سيستم پيزوالكتريك است.
طرز بكارگيري بلور كوارتز در سونوگرافي
يك نكته جالب توجه در پديده سونوگرافي و ماوراي صوت اين است كه همان بلور پيزوالكتريك كه تحت تغييرات ميدان الكتريكي فيزيك امواج ماوراي صوتي توليد مي‌كند. بازتابهاي امواج را نيز از بافتهاي دروني دريافت و با روندي دقيقا عكس روند توليد اين فيزيك امواج به سيگنالهاي الكتريكي تبديل مي‌كند. كه اين سيگنال با انتقال به پردازشگر مركزي به شكل تصوير شخصي در روي صفحه نمايش دستگاه ظاهر مي‌شود.
ايجاد تصوير واضع از اندامهاي داخلي
براي ايجاد وضوح و تمايز بهتر ، فركانس توليد ماوراي صوت طوري تنظيم مي‌شود كه فيزيك امواج بازتابيده را براي ايجاد وضوح و تمايز و تصوير واضح تري را ايجاد كند. براي جلوگيري از پخش فيزيك امواج ماوراي صوتي در راستاهاي ديگر در ترانسديوسر از ماده ميرا كننده در دسته ترانسديوسر استفاده شده است. بدين ترتيب فيزيك امواج ماوراي صوت فقط در يك راستا در جهت بافتهاي بدن منتشر مي‌شود. فركانس 3 مگاهرتز براي تصوير برداري ماوراي صوتي از بافتهاي عمقي و فركانس يك مگاهرتز براي شناسايي بافتهاي سطحي بكار مي‌رود.
بدترين عامل در كاهش نفوذ فيزيك امواج براي ايجاد تصوير واضح وجود آزمايش‌هاي مربوط به هوا در حد فاصل بدن بيمار و سطح ترانسديوسر است. براي جلوگيري از اين موضوع سطح بدن را با آب يا روغن يا ژله مخصوص آغشته مي‌كنند تا هوايي در اين فاصله باقي نماند. شرط بازتابش امواج در هنگام عبور از بافتهاي داخلي بدن تغيير دانسته بافت‌هاست. بدين ترتيب مرزهاي اندامهاي مختلف داخلي به خوبي مشخص مي‌شوند. با توجه به اين كه مقداري از فيزيك امواج حين عبور جذب مي‌شوند و ميزان اين جذب با افزايش چگال بافت بيشتر مي‌شود. تصاوير ماوراي صوتي اندامهايي كه در پشت استخوان قرار دارند، چندان جالب و واضح نيست.
آزمايش ساده
اگر يك بلور پيزوالكتريك به طور مثال در فركانس 3 مگاهرتز تنظيم شده باشد در واقع فيزيك امواج با فركانس به 3 مگاهرتز را نيز توليد مي‌كند كه گستره اين محدوده را پهناي باند فيزيك امواج گويند و هرچه پهنا اصلي ترين و شديدترين آنها باشد. و ساير فيزيك امواج در اين محدوده براي توليد تصاوير كناري يا فرعي در پديده سونوگرافي بكار مي‌روند.
آزمايش ديگر اين تكنيك جداسازي ژرفي است و آن حداقل فاصله‌اي است كه با تغيير بافت دستگاه مي تواند آنرا نشان دهد. در دستگاههاي مدرن با فركانس 1-3 مگاهرتز اين قدرت جداسازي حدود يك ميلي متر است.
ويژگي پيزو الكتريسيته در بلور كوارتز
در تكنيك سونوگرافي مبناي كار بر مواد پيزوالكتريك نهاده شده است. مواد پيزوالكتريك به موادي اطلاق مي‌شود كه مي تواند تاثير متقابل فشار مكانيكي و نيروي الكتريكي را در يك محيط برهم ايجاد كنند بهترين ماده پيزوالكتريك براي اين منظور بلور كوارتز است. بلور شش ضلعي كوارتز داراي بار منفي و مثبت بصورت يك در ميان در شش زاويه خود مي‌باشد. اگر اين بلور را تحت اثر فشار يا كشش مكانيكي قرار دهيم. دو طرف بلور داراي بارهاي منفي و مثبت خواهد شد. حال اگر بلور را در حالت خنثي در يك ميدان الكتريكي قرار دهيم وجود بارهاي مثبت و منفي باعث كاهش يا فشار در روي بلور شده و شكل بلور را تغيير مي‌دهد. اگر اين ميدان الكتريكي با فركانس مشخص شروع به نوسان نمايد. بلور پيزوالكتريك نيز متناسب با همان فركانس شروع به ارتعاش نموده و امواج مكانيكي از خود صادر مي‌كند و اين مبناي توليد ماوراي صوت به توسط سيستم پيزوالكتريك است.
طرز بكارگيري بلور كوارتز در سونوگرافي
يك نكته جالب توجه در پديده سونوگرافي و ماوراي صوت اين است كه همان بلور پيزوالكتريك كه تحت تغييرات ميدان الكتريكي فيزيك امواج ماوراي صوتي توليد مي‌كند. بازتابهاي امواج را نيز از بافتهاي دروني دريافت و با روندي دقيقا عكس روند توليد اين فيزيك امواج به سيگنالهاي الكتريكي تبديل مي‌كند. كه اين سيگنال با انتقال به پردازشگر مركزي به شكل تصوير شخصي در روي صفحه نمايش دستگاه ظاهر مي‌شود.
ايجاد تصوير واضع از اندامهاي داخلي
براي ايجاد وضوح و تمايز بهتر ، فركانس توليد ماوراي صوت طوري تنظيم مي‌شود كه فيزيك امواج بازتابيده را براي ايجاد وضوح و تمايز و تصوير واضح تري را ايجاد كند. براي جلوگيري از پخش فيزيك امواج ماوراي صوتي در راستاهاي ديگر در ترانسديوسر از ماده ميرا كننده در دسته ترانسديوسر استفاده شده است. بدين ترتيب فيزيك امواج ماوراي صوت فقط در يك راستا در جهت بافتهاي بدن منتشر مي‌شود. فركانس 3 مگاهرتز براي تصوير برداري ماوراي صوتي از بافتهاي عمقي و فركانس يك مگاهرتز براي شناسايي بافتهاي سطحي بكار مي‌رود.
بدترين عامل در كاهش نفوذ فيزيك امواج براي ايجاد تصوير واضح وجود آزمايش‌هاي مربوط به هوا در حد فاصل بدن بيمار و سطح ترانسديوسر است. براي جلوگيري از اين موضوع سطح بدن را با آب يا روغن يا ژله مخصوص آغشته مي‌كنند تا هوايي در اين فاصله باقي نماند. شرط بازتابش امواج در هنگام عبور از بافتهاي داخلي بدن تغيير دانسته بافت‌هاست. بدين ترتيب مرزهاي اندامهاي مختلف داخلي به خوبي مشخص مي‌شوند. با توجه به اين كه مقداري از فيزيك امواج حين عبور جذب مي‌شوند و ميزان اين جذب با افزايش چگال بافت بيشتر مي‌شود. تصاوير ماوراي صوتي اندامهايي كه در پشت استخوان قرار دارند، چندان جالب و واضح نيست.
آزمايش ساده
اگر يك بلور پيزوالكتريك به طور مثال در فركانس 3 مگاهرتز تنظيم شده باشد در واقع فيزيك امواج با فركانس به 3 مگاهرتز را نيز توليد مي‌كند كه گستره اين محدوده را پهناي باند فيزيك امواج گويند و هرچه پهنا اصلي ترين و شديدترين آنها باشد. و ساير فيزيك امواج در اين محدوده براي توليد تصاوير كناري يا فرعي در پديده سونوگرافي بكار مي‌روند.
آزمايش ديگر اين تكنيك جداسازي ژرفي است و آن حداقل فاصله‌اي است كه با تغيير بافت دستگاه مي تواند آنرا نشان دهد. در دستگاههاي مدرن با فركانس 1-3 مگاهرتز اين قدرت جداسازي حدود يك ميلي متر است.
منبع : دانشنامه رشد