ULTRAZVUČNA DIJAGNOSTIKA

ULTRAZVUK predstavlja elektromehanički val frekvencija iznad područja čujnog ljudskom

organizmu.

U ultrazvučnoj dijagnostici koristi se područje od 800 kHz do 10 MHz

Ultrazvuk (kao i ZVUK) je definiran s tlakom i brzinom gibanja čestice u prostoru (u

ultrazvučnoj medicinskoj dijagnostici na frekvencijama prikladnim za ispitivanje

ljudskog tijela).

KARAKTERISTIKE

- longitudinalno titranje

- akustička impedancija

Rasprostiranje ultrazvuka

Longitudinalno titranje

d is t a n c e

x

p p r e s s u r e

p a r t ic le d e n s i t y

v

Akustička impedancijaSVE DIJAGNOSTIČKE MEDICINSKE TEHNIKE TEMELJE SE NA

MJERENJU REFLEKTIRANOG ULTRAZVUČNOG SIGNALA

AKUSTIČKA IMPEDANCIJA

Z = c = f ( ) !VRIJEDE I IZRAZI

d = 2 c t = c / f c = ( E / )1/2

gdje su:

Z = akustička impedancija (kg/m2 s)

c = brzina rasprostiranja zvuka u mediju (1500 m/s u H2O)

= gustoća tkiva (kg/m3)

= valna duljina (m)

d = udaljenost od objekta od kojeg se reflektirao ultrazvučni val (m)

E = modul elastičnosti (Pa=N/m2=kg/m s2; N=kg m/s2)

t = vrijeme (s)

Rasprostiranje ultrazvuka

• Na granici dva sredstva koji imaju različitu akustičnu impendanciju zvuk će se djelomično reflektirati

ir IZZ

ZZI

2

21

12

rI

iI

- Intenzitet reflektiranog vala- Intenzitet upadnog vala

xeIxI )0()(

Kada ultrazvuk prolazi kroz tkivo, intenzitet se smanjuje eksponencijalno!

Fizikalne osnoveZakon refleksije

Zakon refrakcije

2

1

sin

sin

Z

Z

2

21

12

ZZ

ZZ

I

Ir

I

R

Fizikalne osnove

Zakon transmisije

rI

Id

I

T 1

Fizikalne osnove

Zakon apsorpcije za različita tkiva

Ultrazvučni pretvornici

Kao utrazvučni pretvornici koriste se materijali koji pokazuju piezoelektrička svojstva.

Postoje dvije temeljne vrste • kristali kremena• amforni materijali

Ultrazvučni pretvornici

Nadomjesna shema ultrazvučnih pretvornika od kremena

Ultrazvučne sonde

Metode prikaza

Postoje tri metode prikaza:

• A-prikaz• B-prikaz• M-prikaz

A-prikaz• Jednodimenzionalan

I = f ( , xtd )• amplituda reflektiranog

signala je funkcija dubine i razlike u impendancijama

• odašiljač je fiksan

• fiksna točka promatranja

A - prikaz

Blok-shema ehoencefalografa

Metode prikaza

Postoje tri metode prikaza:

• A-prikaz• B-prikaz• M-prikaz

B - prikaz

• dvodimenzionalan

Iz = f ( x, y )

• reflektirani valovi predstavljeni su kao točke različitog intenziteta, koji su funkcije amplituda

iz A - prikaza !

B-prikaz

Blok-shema uređaja za B-prikaz

Metode prikaza

Postoje tri metode prikaza:

• A-prikaz• B-prikaz• M-prikaz

M-prikaz• Dvodimenzionalan

x = f ( t )

y = f ( d, r )• skenira se linija po linija• reflektirani valovi se

prikazuju duž tih linija na zaslonu točkama čija svjetlina je funkcija amplituda

• prikazuje strukture u pokretu

Skeniranje kod B - prikaza(DVODIMENZIONALNI PRIKAZ )

Podjela

• Mehanički princip 1. statički prikaz

2. dinamički prikaz (u stvarnom vromenu)

• Elektronički princip

MEHANIČKI PRINCIP: Statički prikaz

Mehanička ruka

y L L L ct 1 1 2 2 3 1 3sin sin sin x L L L ct 1 1 2 2 3 1 3cos cos cos

MEHANIČKI PRINCIP: Dinamički prikaz

Ultrazvučne njihajuće i rotirajuće sonde

ELEKTRONIČKI PRINCIP: Dinamički prikaz