Salute e malattia
Gli esseri umani possono udire suoni che vanno da 20 Hz a 20.000 Hz. Con l'età, questo intervallo si restringe, specialmente per le frequenze più alte. L'ecografia usa onde sonore ad alta frequenza per esaminare oggetti. Questa tecnologia innocua ha trovato applicazione nella diagnosi di molte malattie. Un trasduttore emette onde ultrasoniche verso un oggetto o un organo nel corpo. Dopo aver colpito l'oggetto o l'organo, le onde tornano come echi a velocità e angoli diversi. L'informazione fornita dagli echi è codificata in un'immagine dell'organo che i medici usano per fare una diagnosi.
La modulazione d'ampiezza (A-mode) è una tecnica base di ecografia. L'energia ricevuta è visualizzata come ampiezza di energia. In questa modalità, un singolo fascio di ultrasuoni è analizzato. Maggiore è la riflessione all'interfaccia, maggiore sarà l'ampiezza del segnale visualizzata. La modalità A è raramente usata oggi ma è utile per differenziare una lesione cistica da una solida. Può anche essere usata per misurare le dimensioni oculari.
Una modulazione d'ampiezza può essere convertita in semplici punti. Se la forza dell'ampiezza di ritorno è più alta, il punto sarà più luminoso e viceversa. Immagini multiple in modalità luminosità (B-mode) possono essere combinate per creare una scansione di luminosità 2D. Rispetto alla modalità A unidimensionale, la modalità B è una tecnica più vantaggiosa, eccetto per la biometria. La modalità B richiede un operatore altamente qualificato e la piena collaborazione del paziente a causa degli esami lunghi.
Il movimento (M-mode) usa una serie di punti B-mode per creare grafici di movimento. Questo permette ai medici di misurare l'escursione del movimento di organi specifici, come il cuore. La modalità M ha costituito la base dell'ecocardiografia prima dei sistemi di ecografia in tempo reale. La tecnica di movimento è spesso usata per valutare il movimento diaframmatico tra bambini con sospetta paralisi diaframmatica.
Un'altra tecnica diagnostica non invasiva è l'ecografia Doppler. Il metodo Doppler esamina la velocità del flusso sanguigno. Psicologi ricercatori dell'Università di Cincinnati l'hanno usata per misurare il livello di attenzione. Come riportato su "Science Daily" nel dicembre 2006, i ricercatori hanno seguito il flusso sanguigno nel cervello per vedere quanto tempo ci voleva perché l'attenzione calasse. Secondo lo studio, le persone tendono a perdere concentrazione dopo 40 minuti e talvolta dopo soli 10 minuti. Joel Warm, professore di Psicologia all'Università di Cincinnati, che ha condotto la ricerca, dice che questo fenomeno è tale che "più guardi, meno vedi". Il professor Warm crede che questa tecnica possa essere usata come sistema di allarme precoce per piloti, controllori del traffico aereo o altre professioni a compiti critici. La chiama un modo per "monitorare il monitor".
Negli ultimi anni, i sistemi 3D e 4D sono diventati popolari, poiché queste moderne tecniche di rilevamento di posizione permettono una visualizzazione accurata degli echi acustici. I sistemi possono essere usati indipendentemente o come componenti aggiuntive ai sistemi di ecografia di base. La tecnica 3D è ampiamente usata per visualizzare la superficie di un feto al fine di rilevare patologie come difetti della parete addominale e difetti del tubo neurale. Il sistema di imaging 4D mostra il movimento in tempo reale di immagini 3D con l'aiuto di trasduttori specializzati. Questo sistema è applicato nell'esame ostetrico.
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