بررسی ساختار و مشکلات دستگاه سونوگرافی

بررسی ساختار و مشکلات دستگاه سونوگرافی و نگهداشت آنها

دستگاه سونوگرافی (Ultrasound Machine) یکی از رایج‌ترین ابزارهای تصویربرداری پزشکی است که از امواج صوتی با فرکانس بالا برای ایجاد تصویر زنده از اندام‌ها و بافت‌های بدن استفاده می‌کند. در ادامه ساختار و عملکرد آن را ساده و کامل توضیح می‌دهم: 

● ساختار دستگاه سونوگرافی

یک دستگاه سونوگرافی معمولاً از چند بخش اصلی تشکیل شده است:

1- پروب یا ترنسدیوسر (Transducer)

مهم‌ترین بخش دستگاه است.

• حاوی کریستال‌های پیزوالکتریک است.

• امواج صوتی تولید می‌کند و بازتاب آن‌ها را دریافت می‌کند.

• انواع مختلفی دارد: خطی، کانوکس، فاز آرِی، اندوکویت/اندورکتال.

۲- واحد پردازش مرکزی (CPU)

• سیگنال‌های دریافتی از پروب را پردازش می‌کند.

• محاسبات برای تشکیل تصویر را انجام می‌دهد.

• تنظیمات اپراتور را کنترل می‌کند.

۳- مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال

• سیگنال‌های صوتی برگشتی را به اطلاعات قابل پردازش تبدیل می‌کنند.

4- نمایشگر (Monitor)

• تصویر زنده (real-time) بافت‌ها و اندام‌ها را نمایش می‌دهد.

۵- صفحه کلید و دکمه‌ها (Control Panel)

• شامل دکمه‌های تنظیم گین، عمق، فوکوس، مد تصویربرداری (B-mode، Doppler, M-mode) و غیره است.

۶- حافظه و سیستم ذخیره‌سازی

• امکان ذخیره‌ی تصاویر، ویدئوها و گزارش‌ها را فراهم می‌کند.

7- منبع تغذیه

• انرژی لازم برای دستگاه و کریستال‌های پیزوالکتریک را تأمین می‌کند.

□️ عملکرد دستگاه سونوگرافی چگونه است؟ 

1. تولید امواج صوتی

• وقتی پروب فعال می‌شود، کریستال‌های پیزوالکتریک با دریافت جریان الکتریکی مرتباً منبسط و منقبض می‌شوند.

• این تغییرات باعث تولید امواج صوتی با فرکانس بالا (MHz ۱ تا ۲۰) می‌شود. 

2. ورود امواج به بدن

• امواج از ژل سونوگرافی عبور کرده و وارد بافت‌های بدن می‌شوند.

• ژل باعث حذف هوای بین پروب و پوست شده و انتقال موج را بهتر می‌کند. 

3. بازتاب امواج (Echo)

• هر بافت میزان متفاوتی از موج را بازمی‌تاباند.

• مثلاً:

• استخوان و هوا: بازتاب زیاد

• مایعات: بازتاب کم

• بافت نرم: بازتاب متوسط 

4. دریافت امواج بازگشتی

• پروب همان امواج برگشتی را دریافت می‌کند و به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. 

5. پردازش سیگنال‌ها

CPU زمان رفت و برگشت موج و شدت بازتاب را تحلیل می‌کند و به کمک آن‌ها تصویر بافتی می‌سازد. 

6. تشکیل تصویر

• تصویر نهایی به صورت نقاط روشن و تاریک (gray scale) روی مانیتور نمایش داده می‌شود.

• بافت‌های با بازتاب بیشتر روشن‌تر و بافت‌های ضعیف‌تر تیره‌تر دیده می‌شوند.

در ادامه مدهای مختلف سونوگرافی را به صورت متنی، خلاصه و قابل کپی برایت می‌نویسم:

مدهای اصلی دستگاه سونوگرافی:

1) B-Mode (Brightness Mode)

مد پایه و اصلی تصویربرداری.

تصویر دو بعدی خاکستری از ساختارهای بدن ارائه می‌دهد.

2) M-Mode (Motion Mode)

برای بررسی حرکات سریع، به‌ویژه در قلب.

یک خط از تصویر در طول زمان ثبت می‌شود تا حرکت دقیق دیده شود.

3) Doppler Mode

برای اندازه‌گیری سرعت و جهت جریان خون.

تغییر فرکانس بازتاب موج بر اساس حرکت گلبول‌ها تحلیل می‌شود.

4) Color Doppler

نمایش جریان خون به صورت رنگی روی تصویر B-Mode.

معمولاً قرمز = به سمت پروب، آبی = دور از پروب (بسته به تنظیمات).

5) Power Doppler

حساسیت بالاتر نسبت به جریان‌های ضعیف خون.

اطلاعات سرعت نمی‌دهد ولی شدت جریان را نشان می‌دهد.

6) Continuous Wave Doppler (CW Doppler)

برای اندازه‌گیری سرعت‌های بسیار بالا.

دو کریستال دارد (یکی فرستنده، یکی گیرنده).

7) Pulsed Wave Doppler (PW Doppler)

اندازه‌گیری سرعت جریان خون در یک نقطه مشخص.

محدودیت سرعت دارد (aliasing).

8) 3D Ultrasound

تصویر سه‌بعدی از ساختارها به‌ویژه در زنان و زایمان.

9) 4D Ultrasound

نسخه زمان‌دار (Real-Time) از 3D.

تصاویر متحرک سه‌بعدی ایجاد می‌کند.

10) Harmonic Imaging

استفاده از فرکانس‌های هارمونیک برای بهبود کیفیت تصویر، مخصوص بافت‌های عمقی. 

???? ویژگی‌های مهم دستگاه سونوگرافی:

• بی‌خطر (بدون اشعه)

• غیرتهاجمی

• امکان تصویرگیری بلادرنگ

• قابل حمل (در بسیاری از مدل‌ها)

• مناسب برای: بارداری، قلب، شکم، عضلات و مفاصل، عروق و…

در ادامه هر چهار مورد را ساده، کامل و منظم برایت توضیح می‌دهم: 

■ انواع پروب‌های سونوگرافی

هر پروب (ترنسدیوسر) شکل، فرکانس و کاربرد خاصی دارد:

1) پروب خطی (Linear Probe)

• فرکانس: 7–18 MHz

• مزیت: رزولوشن بالا، عمق کم

• کاربرد: تیروئید، عروق، سطحی‌ها، عضلات، پستان

2) پروب کانوکس / منحنی (Convex Probe)

• فرکانس: 2–6 MHz

• مزیت: نفوذ بالا، میدان دید گسترده

• کاربرد: شکم، بارداری، احشای عمقی

3) پروب فاز آرِی (Phased Array Probe)

• فرکانس: 1–5 MHz

• مزیت: کوچک و زاویه دید باز

• کاربرد: قلب (اکوکاردیوگرافی)

4) پروب اندوکویت (Endocavitary)

• فرکانس: 5–9 MHz

• کاربرد: واژینال، رکتال

• مزیت: نزدیکی به عضو → رزولوشن بالا

5) پروب میکرولاینر (Micro-Linear)

• کاربرد: بی‌حسی‌های منطقه‌ای، تصویربرداری بسیار سطحی

6) پروب 3D/4D

• برای تصویربرداری حجمی (جنین، زنان) 

■ اصول داپلر در سونوگرافی

اثر داپلر یعنی تغییر فرکانس موج وقتی منبع (گلبول) حرکت می‌کند.

انواع دوبلر:

1) Pulsed Wave (PW Doppler)

• نمونه‌برداری نقطه‌ای

• مناسب برای عروق

• محدودیت سرعت (Aliasing)

2) Continuous Wave (CW Doppler)

• دو کریستال: یکی فرستنده، یکی گیرنده

• برای سرعت‌های بالا (مثلاً تنگی دریچه‌ها)

• محل دقیق اندازه‌گیری مشخص نیست (Range ambiguity)

3) Color Doppler

• جهت و سرعت نسبی جریان خون را به صورت رنگی نمایش می‌دهد

• قرمز = به سمت پروب

• آبی = دور از پروب

(این رنگ‌ها بسته به تنظیمات دستگاه قابل تغییرند.)

4) Power Doppler

• حساس به جریان‌های ضعیف

• اطلاعات جهت نمی‌دهد

• کاربرد: کلیه، بی‌جریان یا جریان کم، بافت‌های کوچک

■ نکات مهم تصویربرداری سونوگرافی

1. استفاده صحیح از ژل

• باید بدون حباب باشد

• تماس کامل پروب با پوست را فراهم می‌کند

2. تنظیم عمق (Depth)

• عمق زیاد = تصویر کوچک و تاریک

• عمق کم = ممکن است ساختار کامل دیده نشود

• همیشه ساختار مورد نظر را در وسط صفحه قرار دهید

3. تنظیم گین (Gain)

• گین زیاد → تصویر سفید و نویزی

• گین کم → تصویر بسیار تاریک

• باید تعادل ایجاد شود

4. فوکوس (Focus)

• فوکوس را در عمق هدف قرار دهید تا رزولوشن حداکثر شود

5. زاویه پروب

• تغییر زاویه و فشار پروب باعث تغییر کیفیت تصویر می‌شود

• "Sweep" ، "Fan" و "Slide" از حرکت‌های استاندارد هستند

6. آرتیفکت‌ها را بشناسید

• Shadowing

• Enhancement

• Reverberation

• Edge artifact

شناخت آن‌ها برای تفسیر صحیح ضروری است. 

■ تفاوت انواع دستگاه‌های سونوگرافی

1) دستگاه پرتابل (Portable)

• کوچک و قابل حمل

• مناسب اورژانس، آمبولانس، اتاق عمل

• کیفیت متوسط تا خوب

2) دستگاه‌های کنسولی (Cart-based)

• اندازه بزرگ، چرخ‌دار

• کیفیت تصویر بسیار بالا

• مناسب بیمارستان‌ها و مراکز پیشرفته

3) دستگاه‌های ویژه (Specialized)

• اکو قلب

• سونوگرافی 3D/4D برای زنان

• High-frequency برای پوست و عضلات

4) دستگاه‌های Point-of-Care (POCUS)

• مخصوص تصویربرداری سریع کنار تخت

• محبوب در طب اورژانس و بیهوشی

در ادامه مشکلات رایج دستگاه سونوگرافی و روش‌های رفع آن را کاملاً کاربردی و مرحله‌به‌مرحله برایت توضیح می‌دهم. این موارد ترکیبی از مشکلات فنی دستگاه، پروب و تنظیمات هستند: 

■ مشکلات مربوط به پروب (Transducer Problems)

1. تصویر قطع و وصل می‌شود یا نویز دارد

دلایل:

• کابل پروب آسیب‌دیده

• کانکتور خوب درگاه را لمس نمی‌کند

• کریستال‌های پیزوالکتریک خراب شده‌اند

راه‌حل:

• پروب را در دستگاه دیگر تست کن

• کابل را خم کن، اگر تصویر تغییر کرد یعنی کابل قطع داخلی دارد

• کانکتور را تمیز کن

• در صورت صدای نویز شدید → پروب باید سرویس یا تعویض شود

2. بخشی از تصویر تاریک یا خط‌دار است

دلایل:

• خرابی بخشی از کریستال‌ها

• کابل آسیب‌دیده

راه‌حل:

• تست “Probe Element Check” (اگر دستگاه دارد)

• تست با پروب دیگر

• ارسال پروب برای تعمیر تخصصی

3. تصویر ضعیف یا بی‌کیفیت

دلایل:

• انتخاب پروب اشتباه

• فرکانس نامناسب

• ژل کم یا خشک‌شده

• آرتیفکت‌ها به دلیل فشار کم یا زیاد

راه‌حل:

• پروب مناسب عضو را انتخاب کن

• فرکانس را کم/زیاد کن

• ژل تازه استفاده کن

• فشار و زاویه پروب را تغییر بده 

■ مشکلات مربوط به تصویر (Image Quality Issues)

1. تصویر خیلی تاریک است

دلایل:

• گین (Gain) پایین

• TGC نامتقارن

• عمق زیاد

راه‌حل:

• گین و TGC را تنظیم کن

• عمق را کم کن

• فرکانس را زیاد کن

2. تصویر بیش از حد روشن یا دانه‌دانه

دلایل:

• گین زیاد

• نویز الکتریکی محیط

• مشکل در مدار تقویت کننده

راه‌حل:

• گین را کاهش بده

• دستگاه را از منابع الکترومغناطیسی دور کن:

(UPS، مانیتورهای بزرگ، موبایل، ویلچر برقی)

• اگر نویز ثابت است → سرویس دستگاه

3. تصویر دوگانه یا اکوهای غیرطبیعی

دلایل:

• آرتیفکت‌های طبیعی (Reverberation، Shadowing)

• خرابی بخشی از پروب

راه‌حل:

• زاویه و محل پروب را تغییر بده

• با پروب دیگر تست کن

• اگر مشکل باقی ماند → احتمال خرابی پروب 

■ مشکلات مربوط به داپلر

1. Color Doppler فعال نمی‌شود

دلایل:

• زاویه پروب اشتباه

• حساسیت پایین

• عمق زیاد

راه‌حل:

• زاویه جریان را تنظیم کن (زاویه 30–60 درجه)

• PRF را کاهش بده

• گین دوبلر را افزایش بده

• عمق را کم کن

2. اشکال Aliasing زیاد

راه‌حل:

• افزایش PRF

• کاهش فرکانس داپلر

• استفاده از CW به جای PW

3. عدم نمایش جریان‌های ضعیف

راه‌حل:

• استفاده از Power Doppler

• کاهش مقیاس (PRF)

• افزایش گین داپلر 

■ مشکلات مربوط به دستگاه (System Issues)

1. دستگاه روشن نمی‌شود

دلایل:

• کابل برق یا فیوز مشکل دارد

• پاور دستگاه خرابی دارد

• باتری داخلی خراب شده (در دستگاه پرتابل)

راه‌حل:

• اتصال کابل برق و دوشاخه را چک کن

• از پریز دیگر استفاده کن

• فیوز پشت دستگاه را چک کن

• اگر باز هم روشن نشد → بخش پاور باید تعمیر شود 

2. دستگاه هنگ می‌کند یا سرعت پایین دارد

دلایل:

• حافظه پر

• نرم‌افزار قدیمی

• مشکلات مادربرد

راه‌حل:

• پاک‌سازی تصاویر قدیمی

• ریستارت

• بروزرسانی نرم‌افزار توسط سرویس

• اگر مشکل ادامه داشت → بررسی حافظه یا CPU 

3. خطای پروب (Probe Error)

دلایل:

• پروب ناسازگار

• مشکل ارتباط کانکتور

• مدار داخلی پروب آسیب دیده

راه‌حل:

• پورت دیگر را تست کن

• پروب دیگر را وصل کن

• اگر فقط یک پروب خطا می‌دهد → پروب خراب است 

■ مشکلات مربوط به پرینتر و ذخیره‌سازی

1. ذخیره نکردن تصویر

• بررسی فضای حافظه

• بررسی مسیر ذخیره‌سازی

• ریست تنظیمات ذخیره

2. پرینت نگرفتن

• کابل پرینتر

• تنظیمات Output

• درایور پرینتر 

■ چک‌لیست نگهداری (Maintenance Checklist)

✔ تمیز کردن پروب پس از هر استفاده

✔ بدون پیچاندن کابل پروب آن را جمع کن

✔ استفاده از ژل استاندارد

✔ بررسی اتصالات برق

✔ حذف تصاویر اضافه

✔ کالیبراسیون دوره‌ای

✔ قرار دادن دستگاه در محیط بدون رطوبت زیاد

دوره آموزش تعمیر تجهیزات پزشکی

آموزش تعمیرات تجهیزات پزشکی

دوره آموزش تعمیرات تجهیزات پزشکی

دوره آموزش تعمیرات تجهیزات بیمارستانی

دوره آموزش تعمیرات تجهیزات دندانپزشکی

دوره آموزش تعمیرات تجهیزات آزمایشگاهی

گروه سهند اولین مرکز آموزش تعمیرات تجهیزات پزشکی در ایران

@sahandbme