ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು - ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಮೂಲಕ ಕಾಣದದ್ದನ್ನು ನೋಡುವುದು.

ಆಧುನಿಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಅಂಗರಚನಾ ಚಿತ್ರಗಳಿಂದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿದೆ, ಎಲ್ಲವೂ ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ವಿಕಿರಣವಿಲ್ಲದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಭೌತಿಕ ತತ್ವಗಳು
ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ 2-18MHz ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಡ್ಯೂಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕಂಪನಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮಯ-ಗಳಿಕೆ ಪರಿಹಾರ (TGC) ಆಳ-ಅವಲಂಬಿತ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್‌ಗೆ (0.5-1 dB/cm/MHz) ಸರಿಹೊಂದಿಸುತ್ತದೆ. ಅಕ್ಷೀಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ (λ = c/f), ಆದರೆ ಲ್ಯಾಟರಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಕಿರಣದ ಅಗಲಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.

ವಿಕಾಸದ ಕಾಲರೇಖೆ

• ೧೯೪೨: ಕಾರ್ಲ್ ಡುಸಿಕ್ ಅವರ ಮೊದಲ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅನ್ವಯಿಕೆ (ಮೆದುಳಿನ ಚಿತ್ರಣ)
• 1958: ಇಯಾನ್ ಡೊನಾಲ್ಡ್ ಪ್ರಸೂತಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು.
• 1976: ಅನಲಾಗ್ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳು ಗ್ರೇ-ಸ್ಕೇಲ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.
• ೧೯೮೩: ನಾಮೆಕಾವಾ ಮತ್ತು ಕಸಾಯಿ ಅವರಿಂದ ಕಲರ್ ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಚಯಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು.
• 2012: FDA ಮೊದಲ ಪಾಕೆಟ್ ಗಾತ್ರದ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಅನುಮೋದಿಸಿತು.

ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳು

1. ಬಿ-ಮೋಡ್
   0.1mm ವರೆಗಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಮೂಲಭೂತ ಗ್ರೇಸ್ಕೇಲ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್
2. ಡಾಪ್ಲರ್ ತಂತ್ರಗಳು

• ಕಲರ್ ಡಾಪ್ಲರ್: ವೇಗ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ (ನೈಕ್ವಿಸ್ಟ್ ಮಿತಿ 0.5-2ಮೀ/ಸೆ)
• ಪವರ್ ಡಾಪ್ಲರ್: ನಿಧಾನ ಹರಿವಿಗೆ 3-5 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮ
• ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಡಾಪ್ಲರ್: ಸ್ಟೆನೋಸಿಸ್ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಪರಿಮಾಣಿಸುತ್ತದೆ (PSV ಅನುಪಾತಗಳು >2 >50% ಕ್ಯಾರೋಟಿಡ್ ಸ್ಟೆನೋಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ)

3. ಸುಧಾರಿತ ತಂತ್ರಗಳು

• ಎಲಾಸ್ಟೋಗ್ರಫಿ (ಯಕೃತ್ತಿನ ಬಿಗಿತ >7.1kPa F2 ಫೈಬ್ರೋಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ)
• ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್-ವರ್ಧಿತ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ (SonoVue ಮೈಕ್ರೋಬಬಲ್ಸ್)
• 3D/4D ಇಮೇಜಿಂಗ್ (ವಾಲ್ಯೂಸನ್ E10 0.3mm ವೋಕ್ಸೆಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ)

ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು

• ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ (FUS)
  • ಉಷ್ಣ ಕ್ಷಯಿಸುವಿಕೆ (ಅಗತ್ಯ ನಡುಕದಲ್ಲಿ 85% 3 ವರ್ಷಗಳ ಬದುಕುಳಿಯುವಿಕೆ)
  • ಆಲ್ಝೈಮರ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಾಗಿ ರಕ್ತ-ಮಿದುಳಿನ ತಡೆಗೋಡೆ ತೆರೆಯುವಿಕೆ
• ಪಾಯಿಂಟ್-ಆಫ್-ಕೇರ್ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ (POCUS)
  • ವೇಗದ ಪರೀಕ್ಷೆ (ಹಿಮೋಪೆರಿಟೋನಿಯಂಗೆ 98% ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ)
  • ಶ್ವಾಸಕೋಶದ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಬಿ-ಲೈನ್‌ಗಳು (ಪಲ್ಮನರಿ ಎಡಿಮಾಗೆ 93% ನಿಖರತೆ)

ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ಗಡಿನಾಡುಗಳು

1. CMUT ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
   ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಮೈಕ್ರೋಮೆಷಿನ್ಡ್ ಅಲ್ಟ್ರಾಸಾನಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಡ್ಯೂಸರ್‌ಗಳು 40% ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನಲ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ (3-18MHz) ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.
2. AI ಏಕೀಕರಣ

• ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಎಸ್-ಶಿಯರ್‌ವೇವ್ AI- ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿತ ಎಲಾಸ್ಟೋಗ್ರಫಿ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ
• ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ EF ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು ಹೃದಯದ MRI ಯೊಂದಿಗೆ 0.92 ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

3. ಹ್ಯಾಂಡ್‌ಹೆಲ್ಡ್ ರೆವಲ್ಯೂಷನ್
   ಬಟರ್‌ಫ್ಲೈ ಐಕ್ಯೂ+ ಸಿಂಗಲ್-ಚಿಪ್ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ 9000 MEMS ಅಂಶಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಕೇವಲ 205 ಗ್ರಾಂ ತೂಗುತ್ತದೆ.
4. ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು
   ಹಿಸ್ಟೋಟ್ರಿಪ್ಸಿ ಆಕ್ರಮಣಶೀಲವಲ್ಲದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಕ್ಯಾವಿಟೇಶನ್ (ಯಕೃತ್ತಿನ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್‌ಗೆ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳು) ಮೂಲಕ ಗೆಡ್ಡೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ.

ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳು

• ಬೊಜ್ಜು ರೋಗಿಗಳಲ್ಲಿ ಹಂತ ವಿಪಥನ ತಿದ್ದುಪಡಿ
• ಸೀಮಿತ ನುಗ್ಗುವ ಆಳ (3MHz ನಲ್ಲಿ 15cm)
• ಸ್ಪೆಕಲ್ ಶಬ್ದ ಕಡಿತ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳು
• AI-ಆಧಾರಿತ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ನಿಯಂತ್ರಕ ಅಡಚಣೆಗಳು

ಜಾಗತಿಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ (2023 ರಲ್ಲಿ $8.5 ಬಿಲಿಯನ್) ಪೋರ್ಟಬಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಮರುರೂಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತಿದೆ, ಇದು ಈಗ ಮಾರಾಟದ 35% ರಷ್ಟಿದೆ. ಸೂಪರ್-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ (50μm ನಾಳಗಳನ್ನು ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸುವುದು) ಮತ್ತು ನರ ರೆಂಡರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳಂತಹ ಉದಯೋನ್ಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳೊಂದಿಗೆ, ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಆಕ್ರಮಣಶೀಲವಲ್ಲದ ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಗಡಿಗಳನ್ನು ಮರು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಿದೆ.