1. Co to są ultra dźwięki?

   • fale akustyczne o częstotliwości wyższej niż 16 kHz (tj. przekraczającej górny próg słyszalności dla człowieka) i niższej od 100 MHz (hiperdźwięk)

2. Zjawisko piezoelektryczne i odwrotne do niego zjawisko

   • Pie­zo­e­lek­trycz­ność to zja­wi­sko gene­ro­wa­nia poten­cjału elek­trycz­nego przez niek­tóre krysz­tały pod­da­wane mecha­nicz­nemu ści­ska­niu lub roz­ciąga­niu. Zacho­dzi też efekt odw­rotny: po przy­ło­że­niu napięcia krysz­tały te zmie­niają swój ksz­tałt, czyli się odksz­tałc­ają. Zja­wi­sko to jest więc odw­ra­calne.

3. Metoda echa w USG

   • Głowica ultradźwiękowa emituje falę pełniąc jednocześnie funkcję detektora fali odbitej.

   • Impuls emitowany jest krótkotrwały (3 do 5 okresów fali).

   • Po napotkaniu granicy tkanek, które różnią się opornościami akustycznymi, część energii ulega odbiciu i wraca do głowicy, część zaś propaguje dalej.

   • Odbicia od kolejnych granic powracają do głowicy w określonej sekwencji czasowej.

   • Mierząc odstęp czasu pomiędzy emisją impulsu a detekcją echa określa się położenie danej struktury

   • Intensywność echa odzwierciedla relacje pomiędzy impedancjami akustycznymi tkanek.

4. Sposoby prezentacji obrazu USG w metodzie echa

   • Prezentacja typu A (amplitude mode)

   • Prezentacja typu B (brightness mode)

   • Prezentacja typu 2D (dwuwymiarowa)

   • Prezentacja 2D-real time (dwuwymiarowa w czasierzeczywistym)

   • Prezentacja 3D (trójwymiarowa)

   • Prezentacja 4D (trójwymiarowa w czasie rzeczywistym)

   • Prezentacja typu M (motion mode)

5. Prezentacja typu A (amplitude mode) i Prezentacja typu B (brightness mode)

   • Zbiór pików o wysokościach proporcjonalnych do natężenia fal odbitych. Położenie piku obrazuje głębokość.

   • Zbiór plamek o jasnościach proporcjonalnych do natężenia fal odbitych. Położenie plamki obrazuje głębokość.

6. Efekt Dopplera

   • zmiana obserwowanej częstości fali wywołana względnym ruchem źródła fali i odbiornika.

$$f = \ f_{zr}\frac{v\ \pm \ u_{\text{ob}}}{v \mp u_{zr}}$$

1. USG dopplerowskie: metoda impulsowa i ciągła

   • Metoda fali ciągłej: funkcje nadawczo odbiorcze przetwornika ultradźwięków realizowane są przez dwie jego oddzielne części. Jedna emituje wiązkę, druga zaś pełni rolę detektora fali odbitej. Wada: jeżeli na drodze wiązki znajdzie się więcej niż jedno naczynie, rejestrowany jest tylko najsilniejszy sygnał.

   • Metoda impulsowa: Ten sam element głowicy odgrywa rolę nadajnika, następnie zaś odbiornika fal. Można dokonać wyboru głębokości, z jakich informacja będzie analizowana. Stosuje się w tym celu tzw. bramkę analizy. Wybór obszaru analizy określany jest czasem upływającym od chwili wysłania impulsu do chwili otwarcia bramki.

2. Jak generowane są promienie Roentgena

Do wytworzenia promieni rentgena niezbędne są trzy rzeczy:

1. Źródło elektronów

2. Układ przyspieszenia elektronów

3. Materiał który bombardowany elektronami będzie emitować promienie rentgena

Elektrony emitowane są z katody w procesie termoemisji. Wzrost prądu żarzenia I_ż zwiększa liczbę emitowanych elektronów.

Elektrony przyśpieszane są w polu wysokiego napięcia (rzędu 10³ – 10⁵ V) przyłożonego między katodą i anodą. Elektrony te uzyskują wysokie energie kinetyczne.

Kolizje wysokoenergetycznych elektronów z powierzchnią anody powoduję emisję promieniowania rentgenowskiego.

Są dwa mechanizmy powstawania tego promieniowania:

Gwałtowne hamowanie elektronów w polu elektrycznym atomów anody pociąga za sobą zaburzenia tego pola i stanowi źródło fali elektromagnetycznej. Energia tracona podczas hamowania uwalniana jest w postaci promieniowania (widmo ciągłe).

Wybijanie elektronów z powłok powoduje wzbudzenie. Powrót elektronów do stanu podstawowego związany jest z emisją fali o określonej długości (promieniowanie charakterystyczne).

1. Co to jest widmo rentgenowskie ciągłe a co widmo charakterystyczne? (up)

2. Od czego zależy minimalna długość fali w widmie rentgenowskim? Podaj wzór.

minimalna długość fali występująca w widmie ciągłym, czyli krótkofalowa granica widma, odpowiada zamianie całej energii kinetycznej elektronów na promieniowanie rentgenowskie

$$\lambda_{\min} = \ \frac{\text{hc}}{\text{eU}}$$

1. Jaka działa klasyczna radiografia rentgenowska?

   • Promieniowanie emitowane przez lampę przechodzi przez obiekt, w którym ulega częściowej absorpcji.

   • Promieniowania przechodzące pada na błonę fotograficzną umieszczoną za obiektem i wywołuje reakcje fotochemiczną

   • Reakcja fotochemiczna polega na rozkładzie bromku srebra, z wydzieleniem czystego srebra, pod wpływem promieniowania. Im większe natężenie promieniowania docierającego do błony, tym więcej srebra wydziela się w reakcji i tym ciemniejsze jest dane miejsce na błonie. Kości są jasne, ponieważ absorbują znacznie więcej niż tkanki miękkie, natężenie jest mniejsze i reakcja fotochemiczna zachodzi w mniejszym stopniu.

2. Na czym polega tomografia komputerowa?

   • Cienka warstwa tomograficzna ciała naświetlana jest wąską wiązką pod wieloma kątami.

   • Przechodzące promieniowanie rejestrowane jest przez system detektorów.

   • Dane z detektorów przetwarzane są przez komputer, który dokonuje analizy i rekonstruuje obraz tomograficzny prześwietlanej warstwy.

3. Porównaj klasyczną radiografię z tomografią komputerową. Wymień, jakie znasz wady i zalety obydwu technik

Klasyczna radiografia :
Badanie jest możliwe dzięki wykorzystaniu właściwości promieniowania jonizującego, których szkodliwość w stosunku do organizmów żywych została udokumentowana. Badanie daje bardzo dobry wgląd w struktury kostne organizmu, niestety nie informuje o stanie chrząstek, tkanek miękkich i jam szpikowych.

Tomografia komputerowa:

Jest to metoda opierająca się o promieniowanie rentgenowskie. Pozwala stosunkowo szybko uzyskać obraz struktur kostnych i mózgu. Pozwala śledzić wiele procesów patologicznych - krwawienia, niedotlenienia, niektóre wady rozwojowe (wrodzone), guzy (szczególnie położone w górnej połowie czaszki) oraz oceniać zmiany pourazowe. Część schorzeń w obrębie mózgowia prowadzi do powstania zwapnień. Są one widoczne na zdjęciach tomograficznych. Jest to metoda bardzo bezpieczna i stąd wynika również jej popularność. jeśli chodzi o wady metody, dotyczy to przede wszystkim występującego tu promieniowania rentgenowskiego, które jest używane do wykonywania zdjęć podczas badania. Dodatkowo także niektórzy ludzie bywają uczuleni na kontrast podawany dla ulepszenia jakości badania, wówczas nie jest on im podawany i badanie nie zawsze wychodzi wiarygodnie, jednak to sporadyczne przypadki.