Ultradzwieki
- fale mechaniczne przenoszone przez drgania czesci osrodka.
Czestotliwosc powyzej 20kHz.
1.Parametry
charakteryzujace fale ultradzwiekowe :
-
dlugosc fali-
najmniejsza odleglosc miedzy czesciami osrodka objetego zaburzeniem
falowym, ktorych fazy drgan sa takie same,
lambda = V*T,
-
faza -
okresla w ktorej czesci okresu fali znajduje sie pkt fali (jednostki
: radian)
-predkosc
V=pierwiastek
z B/ro (B- modul sprezystosci objetosciowej, ro - gestosc
osrodka)
-czestotliwosc
-
okresla ile pelnych drgan wykonuje czasteczka w jednostce czasu
(f=V/lambda),
f jest charakterystyczna dla danego generatora i nie ulega zmianie
przy przejsciu przez tkanki i narzady
-cisnienie
akustyczne
- p=ro*V*f
-natezenie
- ilosc energii przenoszonej w danej jednostce czasu przez jednostke
powierzchni prostopadlej do kierunku rozchodzenia sie fali
(I=E/S*t=W/S ; [I]=W/m2) decyduje
o efektach biologicznych i zasiegu rozchodzenia sie fali
-poziom
natezenia -
pomaga w okresleniu jak wielki jest hałas (eL)
l=10log*(I/I0)
2.Fizyczne
podstawy diagnostyki
; fala ultradzwiekowa ulega wszystkim typowym zjawiskom ich udzial
zalezy od: f(czestotliwosc), rodzaju tkanki, impedancji
akustycznej(Z=ro*V)
-odbicie
-
zachodzi na granicy osrodkow o roznej impedancji, im wieksza roznica
miedzy oporami akustycznymi osrodkow tym czestsze zachodzi
odbicie
-wspolczynnik
transmisji (T=1-R;
R-wspolczynnik odbicia)
-wspolczynnik
odbicia
R=I/I0=[(Z1-Z2)/(Z1+Z2)]2
-interferencja
fal -
nakladanie sie fal, w wyniku niejednorodnosci tkanek powstaje fala
stojąca
-tlumienie
fal
- wynik absorpcji i rozproszenia, jest czynnikiem decydujacym o
glebokosci wnikania fal do osrodka (I=I0*e
do potegi minus uzkreska*x)
-zalamanie
- nie stanowi duzego problemu w USG bo predkosc w tkankach miekkich
jest porownywalna
-absorpcja
-
skutek przeksztalcenia energii fali w cieplo
^powyzsze
zjawiska zalezą od rodz. tkanki, czestotliwosci fali, orientacji
powierzchni, impedancji
3.
Metody wizualizacji
-echografia
*prezentacja
A
- na ekranie widoczne paski, odleglosc miedzy nimi to granice
osrodkow, dodatkowe linie sa rownoznaczne ze zmianiami
patologicznymi, sygnal z przetwornika przekladany jest bezposrednio
na plytki odchylenia pionowego oscyloskopu, na plytki odchylenia
poziomego przylozona jest podstawa T
*prezentacja
B
- sygnal w postaci plamek, ich jasnosc zalezy od natezenia
echa
*prezentacja
TM
- jest to obraz dynamiczny, ciagly, umozliwia obserwacje ruchów,
efekty zalezne od natezenia
-metody
dopplerowskie -
opieraja sie na zjawisku dopplera : zmiana czestotliwosci fali, w
zaleznosci od zmiany predkosci zrodla lub obserwatora, rejestracja
dzwiekow odbitych.
*Pomiar
predkosci krwi;
wysylamy fale o danej czestotliwosci, dociera do poruszajacego sie
erytrocytu, nastepuje czesciowe odbicie, staje sie to dla glowicy
ruchomym zrodlem, nastepuje zmiana czestotliwosci po raz drugi.
*Pomiar
mozliwy dzieki roznicy czestotliwosci wystepujacej miedzy fala
nadawcza a odbiorcza
*f0(czestotliwosc
odebrana)=fn(cz.nadawana)*(1+-V/Y)
*V(krwi)=(c(predkosc
dzwieku)*deltaf)/(2f0*cos*kąt między kierunkiem rozchodzenia się
fali, a kierunkiem przeplywu krwi_ Y z pętelką)
4.
Efekty biologiczne dzialania fal ultradzwiekowych
-efekty
mechaniczne (kawitacja
- zmiana isniena w plynie, powoduje powstanie fal uderzeniowych,
powstaja pecherzyki kawitacyjne)
-termiczne
(powstanie ciepla przez tarcie, zalezy od natezenia)
-chemiczne
(wzrost predkosci reakcji chemicznej, rozpad duzych czasteczek)
5.
Bezpieczenstwo w zastosowaniu UD w medycynie -
jesli dawka nie przekracza normy to brak dzialan ubocznych