ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਸਿਸਟਮ - ਧੁਨੀ ਤਰੰਗਾਂ ਨਾਲ ਅਣਦੇਖੇ ਨੂੰ ਵੇਖਣਾ

ਆਧੁਨਿਕ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੇ ਮੈਡੀਕਲ ਇਮੇਜਿੰਗ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਸਰੀਰਿਕ ਤਸਵੀਰਾਂ ਤੋਂ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਮੁਲਾਂਕਣਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੱਤਾ ਹੈ, ਇਹ ਸਭ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ਿੰਗ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ। ਇਹ ਲੇਖ ਡਾਇਗਨੌਸਟਿਕ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਵਿੱਚ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ, ਕਲੀਨਿਕਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਅਤੇ ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ ਨਵੀਨਤਾਵਾਂ ਦੀ ਪੜਚੋਲ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਭੌਤਿਕ ਸਿਧਾਂਤ
ਮੈਡੀਕਲ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ 2-18MHz ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪਾਈਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਟ੍ਰਾਂਸਡਿਊਸਰ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਸਮਾਂ-ਲਾਭ ਮੁਆਵਜ਼ਾ (TGC) ਡੂੰਘਾਈ-ਨਿਰਭਰ ਐਟੇਨਿਊਏਸ਼ਨ (0.5-1 dB/cm/MHz) ਲਈ ਸਮਾਯੋਜਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਧੁਰੀ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ (λ = c/f) 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਲੇਟਰਲ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਬੀਮ ਚੌੜਾਈ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹੈ।

ਈਵੇਲੂਸ਼ਨ ਟਾਈਮਲਾਈਨ

• 1942: ਕਾਰਲ ਡਸਿਕ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਮੈਡੀਕਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ (ਦਿਮਾਗ ਦੀ ਇਮੇਜਿੰਗ)
• 1958: ਇਆਨ ਡੋਨਾਲਡ ਨੇ ਪ੍ਰਸੂਤੀ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ।
• 1976: ਐਨਾਲਾਗ ਸਕੈਨ ਕਨਵਰਟਰ ਗ੍ਰੇ-ਸਕੇਲ ਇਮੇਜਿੰਗ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।
• 1983: ਨਾਮਕਾਵਾ ਅਤੇ ਕਸਾਈ ਦੁਆਰਾ ਰੰਗੀਨ ਡੌਪਲਰ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।
• 2012: FDA ਨੇ ਪਹਿਲੇ ਜੇਬ-ਆਕਾਰ ਦੇ ਯੰਤਰਾਂ ਨੂੰ ਮਨਜ਼ੂਰੀ ਦਿੱਤੀ

ਕਲੀਨਿਕਲ ਰੂਪ-ਰੇਖਾ

1. ਬੀ-ਮੋਡ
   0.1mm ਤੱਕ ਸਥਾਨਿਕ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ ਬੁਨਿਆਦੀ ਗ੍ਰੇਸਕੇਲ ਇਮੇਜਿੰਗ
2. ਡੋਪਲਰ ਤਕਨੀਕਾਂ

• ਰੰਗ ਡੋਪਲਰ: ਵੇਗ ਮੈਪਿੰਗ (ਨਾਈਕਵਿਸਟ ਸੀਮਾ 0.5-2 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ)
• ਪਾਵਰ ਡੌਪਲਰ: ਹੌਲੀ ਪ੍ਰਵਾਹ ਪ੍ਰਤੀ 3-5 ਗੁਣਾ ਵਧੇਰੇ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ
• ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਡੋਪਲਰ: ਸਟੈਨੋਸਿਸ ਦੀ ਗੰਭੀਰਤਾ ਨੂੰ ਮਾਪਦਾ ਹੈ (PSV ਅਨੁਪਾਤ >2 >50% ਕੈਰੋਟਿਡ ਸਟੈਨੋਸਿਸ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ)

3. ਉੱਨਤ ਤਕਨੀਕਾਂ

• ਇਲਾਸਟੋਗ੍ਰਾਫੀ (ਜਿਗਰ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ >7.1kPa F2 ਫਾਈਬਰੋਸਿਸ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ)
• ਕੰਟ੍ਰਾਸਟ-ਇਨਹਾਂਸਡ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ (ਸੋਨੋਵਿਊ ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਬਲ)
• 3D/4D ਇਮੇਜਿੰਗ (Voluson E10 0.3mm ਵੌਕਸਲ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ)

ਉੱਭਰ ਰਹੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ

• ਫੋਕਸਡ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ (FUS)
  • ਥਰਮਲ ਐਬਲੇਸ਼ਨ (ਜ਼ਰੂਰੀ ਕੰਬਣੀ ਵਿੱਚ 85% 3-ਸਾਲ ਦਾ ਬਚਾਅ)
  • ਅਲਜ਼ਾਈਮਰ ਦੇ ਇਲਾਜ ਲਈ ਖੂਨ-ਦਿਮਾਗ ਦੀ ਰੁਕਾਵਟ ਖੁੱਲ੍ਹਣਾ
• ਪੁਆਇੰਟ-ਆਫ-ਕੇਅਰ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ (POCUS)
  • ਤੇਜ਼ ਜਾਂਚ (ਹੀਮੋਪੇਰੀਟੋਨੀਅਮ ਲਈ 98% ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ)
  • ਫੇਫੜਿਆਂ ਦਾ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਬੀ-ਲਾਈਨਾਂ (ਪਲਮਨਰੀ ਐਡੀਮਾ ਲਈ 93% ਸ਼ੁੱਧਤਾ)

ਇਨੋਵੇਸ਼ਨ ਫਰੰਟੀਅਰਜ਼

1. CMUT ਤਕਨਾਲੋਜੀ
   ਕੈਪੇਸਿਟਿਵ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮਸ਼ੀਨਡ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਟ੍ਰਾਂਸਡਿਊਸਰ 40% ਫਰੈਕਸ਼ਨਲ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੇ ਨਾਲ ਅਲਟਰਾ-ਵਾਈਡ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (3-18MHz) ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।
2. ਏਆਈ ਏਕੀਕਰਣ

• ਸੈਮਸੰਗ ਐਸ-ਸ਼ੀਅਰਵੇਵ ਏਆਈ-ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਇਲਾਸਟੋਗ੍ਰਾਫੀ ਮਾਪ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ
• ਆਟੋਮੇਟਿਡ EF ਗਣਨਾ ਕਾਰਡੀਅਕ MRI ਨਾਲ 0.92 ਸਬੰਧ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ

3. ਹੱਥੀਂ ਫੜੀ ਕ੍ਰਾਂਤੀ
   ਬਟਰਫਲਾਈ ਆਈਕਿਊ+ ਸਿੰਗਲ-ਚਿੱਪ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ 9000 MEMS ਐਲੀਮੈਂਟਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਭਾਰ ਸਿਰਫ਼ 205 ਗ੍ਰਾਮ ਹੈ।
4. ਇਲਾਜ ਸੰਬੰਧੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ
   ਹਿਸਟੋਟ੍ਰਿਪਸੀ ਐਕੋਸਟਿਕ ਕੈਵੀਟੇਸ਼ਨ (ਜਿਗਰ ਦੇ ਕੈਂਸਰ ਲਈ ਕਲੀਨਿਕਲ ਟਰਾਇਲ) ਨਾਲ ਟਿਊਮਰਾਂ ਨੂੰ ਗੈਰ-ਹਮਲਾਵਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਾੜ ਦਿੰਦੀ ਹੈ।

ਤਕਨੀਕੀ ਚੁਣੌਤੀਆਂ

• ਮੋਟੇ ਮਰੀਜ਼ਾਂ ਵਿੱਚ ਪੜਾਅ ਵਿਗਾੜ ਸੁਧਾਰ
• ਸੀਮਤ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਡੂੰਘਾਈ (3MHz 'ਤੇ 15cm)
• ਸਪੈਕਲ ਸ਼ੋਰ ਘਟਾਉਣ ਦੇ ਐਲਗੋਰਿਦਮ
• ਏਆਈ-ਅਧਾਰਤ ਡਾਇਗਨੌਸਟਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਰੈਗੂਲੇਟਰੀ ਰੁਕਾਵਟਾਂ

ਗਲੋਬਲ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਮਾਰਕੀਟ (2023 ਵਿੱਚ $8.5 ਬਿਲੀਅਨ) ਨੂੰ ਪੋਰਟੇਬਲ ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੁਆਰਾ ਮੁੜ ਆਕਾਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਜੋ ਹੁਣ ਵਿਕਰੀ ਦਾ 35% ਹੈ। ਸੁਪਰ-ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਇਮੇਜਿੰਗ (50μm ਨਾੜੀਆਂ ਦੀ ਕਲਪਨਾ ਕਰਨਾ) ਅਤੇ ਨਿਊਰਲ ਰੈਂਡਰਿੰਗ ਤਕਨੀਕਾਂ ਵਰਗੀਆਂ ਉੱਭਰ ਰਹੀਆਂ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੇ ਨਾਲ, ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਗੈਰ-ਹਮਲਾਵਰ ਡਾਇਗਨੌਸਟਿਕਸ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਮੁੜ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਰਨਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।