ultraljud

Ultraljud är ljudvågor med frekvenser över människans hörselområde, vanligtvis över 20 kHz. Inom medicin används ultraljud för realtidsavbildning av mjukvävnad och organ, samt för fosterövervakning under graviditet och för att vägleda medicinska ingrepp. Medicinska system arbetar vanligen med frekvenser mellan cirka 2 och 18 megahertz; lägre frekvenser penetrerar djupare men ger sämre upplösning, medan högre frekvenser ger bättre upplösning men begränsad genomträngning.

Principen bygger på piezoelektriska transduktorer som omvandlar elektriska signaler till mekaniska vibrationer som skickar ultraljudsstrålar in i kroppen. Eko som studsar tillbaka från vävnaderna fångas upp och används för att skapa bilder i realtid. Doppler-ultraljud mäter blodflöde och riktning genom frekvensförskjutningar hos de återkommande vågorna.

Användningar inkluderar obstetrik och gynekologi för fostermonitorering, kardiologi (ekokardiografi), samt undersökningar av buk, urologi och muskler och skelett. Ultraljud används också för bild- och interventionsvägledning, till exempel vid nål- eller katetervägledning. Inom fysioterapi används vissa högintensitets fokuserade ultraljud (HIFU) för behandling av sjukdomar.

Säkerhet och reglering. Ultraljud räknas som icke-joniserande och betraktas i allmänhet som säkert när det används av utbildad personal och enligt ALARA-principen (så låga exponeringar som rimligen behövs). Intensitet mäts ofta med Thermal Index (TI) och Mechanical Index (MI). Vissa vävnader kan uppleva termiska eller mekaniska effekter vid höga intensiteter, och särskilda försiktighetsåtgärder vid graviditet används.

Begränsningar inkluderar att bildkvaliteten påverkas av gaser och ben, att teknik är mycket operatorberoende och beroende av patientens kroppsstorlek och exponeringsinställningar. Djupare strukturer ger sämre upplösning, och vissa kroppsområden kan vara svårt att avbilda.

Industriell användning omfattar icke-destruktiv provning, svets- och materialinspektion samt tjockleksmätning och materialundersökningar.

Historiskt utvecklades diagnostisk ultraljud under 1950-talet, bland annat av Ian Donald och kollegor i Storbritannien, och har sedan dess blivit ett vanligt verktyg inom medicin.