Principii Generale de Tehnicƒ n Ecografie

download Principii Generale de Tehnicƒ n Ecografie

of 42

  • date post

    07-Jul-2018
  • Category

    Documents

  • view

    267
  • download

    4

Embed Size (px)

Transcript of Principii Generale de Tehnicƒ n Ecografie

  • 8/18/2019 Principii Generale de Tehnică În Ecografie

    1/42

    PRINCIPII GENERALE DE TEHNICĂ ÎN ECOGRAFIE

    CAPITOLUL I. ULTRASUNETELE.

    PRINCIPIUL ECOGRAFIEI. APARATURĂ

      1.1. Definitie

      Ecografia este o metoda de examinare imagistica ce utilizeaza drept vector al informatiei medicale ultrasunetele reflectate în corpul uman.

      Utra!"netee sunt vibratii mecanice ale materiei, transmise ca "n#e ac"!tice sau"n#e !onore. Ultrasunetele au frecvente superioare spectrului audibil (peste 20 KHz) fiind compuse din oscilatori corpusculari longitudinali.

      Un#ee !onore  sunt oscilatii mecanice transmise de catre particulele mediilor solide, licide sau gazoase, fara a !e $ro$aga %n &i#.

    1.'. Caracteri!ticie generae ae "n#eor !onore

     

    Undele sonore reprezinta variatii de presiune, care determina miscarea particulelor  mediului respectiv în !urul pozitiei de ecilibru. "rafic unda sonora poate fi reprezentata sub forma unei curbe sinusoide, alcatuita dintr#o oscilatie pozitiva, urmata de una negativa ($ig. %.)

    &rincipalele caracteristici ale undelor sonore sunt'

    •  %%*2n Perioa#a (+) # reprezinta timpul necesar particulei pentru efectuarea unei oscilatii complete si revenirea la pozitia initiala de ecilibru.

    •  %%*2n L"ngi(ea #e "n#a (λ) # reprezinta distanta parcursa de unda sonora în timpul unui ciclu (o perioada) si are unitatea de masura metrul. λ este deci o distanta si se regaseste în  binecunoscuta relatie' s  v x t (s  spatiul, lungimea de unda, v  viteza, t  timpul sau  perioada).

    •  %%*2n A($it"#inea (-) # reprezinta deplasarea maxima a particulei într#un senssau altul fata de pozitia de ecilibru.

    •  %%*2n Frec&enta ( ν) # reprezinta numarul de oscilatii complete pe unitatea de timp (secunda). Unitatea de masura pentru frecventa este ertz#ul (Hz). Un Hz  o oscilatiesecunda.

      /n functie de frecventa undele sonore se împart astfel'

  • 8/18/2019 Principii Generale de Tehnică În Ecografie

    2/42

      # infrasunete' 0÷% Hz, unde sonore neaudibile1

      # sunete audibile' %÷20.000 Hz1

      # ultrasunete (U)' 20 KHz÷%0 3Hz (p4na la acest nivel de frecventa fiind operanta

    mecanica clasica)1

      # ipersunete' peste %0 3Hz (mecanica cuantica).

      Ultrasunetele utilizate în ecografie au frecvente cuprinse între %÷%0 3Hz (domeniul clasic de frecventa), acest spectru extinz4ndu#se în ultimii ani p4na la 20÷2 3Hz.

    •  %%*2n )ite*a (c) sunetului # reprezinta distanta parcursa de unda în unitatea de timp si se masoara în msec. /n relatia cu celelalte marimi c  λ+ sau c   ν x λ.

      /n cazul nostru' λ  c x +, unde' c  %50 ms, (viteza medie a ultrasunetelor în tesuturi),iar +  perioada.

      6iteza de propagare a ultrasunetelor într#un mediu omogen este constanta la o temperatura data si depinde de caracteristicile mediului, respectiv de elasticitatea si densitatea acestuia. 7eoarece viteza sunetelor într#un mediu este constanta, frecventa si lungimea de unda a ultrasunetelor care strabat mediul vor fi invers proportionale (cu c4t frecventa ultrasunetului este mai mare, cu at4t lungimea de unda este mai mica). 6itezele de propagare a ultrasunetelor în corpul uman sunt în medie cuprinse în intervalul %50÷%*0 msec (creier, ficat, rinici, musci, s4nge), cu valori usor mai mici %50÷%50 msec (apa, tesut adipos), între valorile extreme % msec în aer si 5000÷000 msec în os, în functie de tipul anatomic si gradul de mineralizare al

    osului.

    •  %%*2n Energia ac"!tica. /ntruc4t undele sonore reprezinta variatii de tensiune exercitate asupra particulelor unui mediu, sursa acustica genereaza o cantitate de energie, care determina oscilatiile particulelor si care se transmite o data cu unda. 8nergia se masoara în !ouli (9).

    •  %%*2n P"terea ac"!tica  sau fluxul de energie acustica, reprezinta cantitatea de energie care trece în unitatea de timp printr#o suprafata data a mediului de propagare. Unitatea de masura este !oulesec sau :att (;).

    •  %%*2n Inten!itatea ac"!tica reprezinta fluxul de energie pe unitatea de suprafata si se masoara în ;cm2.

      $olosind marimile acustice si relatiile de mai sus' +  % ν, unde ν  frecventa ultrasunetelor. 7aca notam viteza U cu c din relatia λ  c x + rezulta' λ  c ν

     

  • 8/18/2019 Principii Generale de Tehnică În Ecografie

    3/42

      #a demonstrat ca rezolutia axiala (în lungul axului) a unui ecograf nu poate fi mai mica dec4t λ2. /nsasi dimensiunea fizica a cristalelor piezoelectrice din componenta traductoarelor au dimensiunea fizica de λ2.

      Re*o"tia este distanta minima între doua puncte individualizate (vizualizate distinct).

      Rezulta deci ca pentru o rezolutie cât mai mica avem nevoie sa alegem λ/2 cât mai mic sau, conform formulei, frecventa traductorului cât mai mare.

      &rincipalele con!ecinte ae caracteri!ticior "tra!"neteor si relatiilor dintre ele sunt'

      - Undele acustice cu frecventa mare genereaza o rezolutie mai buna.

      # 6iteza ultrasunetelor depinde de elasticitatea si densitatea mediului (tesutului) traversat, dar si de temperatura acestuia.

      # -tenuarea (absorbtia) transmiterii de energie depinde de distanta parcursa de unda prin mediu, av4nd ca efect scaderea intensitatii, prin conversie în caldura si energie de legatura moleculara.

      &e masura ce undele se îndeparteaza de sursa si patrund în corpul uman, pierd din energie, direct proportional cu distanta de la sursa dar si cu frecventa undelor. =ezulta ca o consecinta'

      #

  • 8/18/2019 Principii Generale de Tehnică În Ecografie

    4/42

    •  %%*2n S"r!a ac"!tica. &iesa care emite ultrasunetele si receptioneaza ecourile ultrasonore se numeste traductor sau transductor (engl.transducer ). /n limba!ul curent sunt utilizate si denumirile de sonda ecografica sau palpator.

    •  %%*2n Efect" $ie*o(agnetic reprezinta o alternativa mai rar utilizata de producere

    a ultrasunetelor.

    •  %%*2n ,ateriaee fi*ice utilizate pentru producerea ultrasunetelor, la nivelul traductorului sunt în principal'

      # materiale electrostrictive # cuart sau ceramici sintetice de tipul zirconatului de plumb, sau titanatului de bariu, precum si derivati de mase plastice de tipul fluorurii de poliviniliden1

      # materiale magnetostrictive # saruri ale unor metale cu proprietati magnetice' >i,

  • 8/18/2019 Principii Generale de Tehnică În Ecografie

    5/42

    •  %%*2n Den!itatea te!"t"rior influenteaza viteza de propagare. @esuturile mai dense vor genera viteze de propagare crescute (os, calcul), tesuturile moi vor genera viteze medii de  propagare, iar licidele vor genera viteze mici de propagare.

    •  %%*2n Ea!ticitatea reprezinta proprietatea unui corp de a reveni la forma si volumul

    initial dupa ce a fost supus unei deformari mecanice. &entru organele parencimatoase eadepinde de proportia de tesut con!unctiv fibros, care intra în structura organului. 8lasticitatea contribuie la generarea ecourilor ultrasonore si este unul dintre factorii determinanti ai vitezei de  propagare a U printr#un tesut.

    •  %%*2n I($e#anta ac"!tica (A) reprezinta produsul dintre viteza sunetului printr#un anumit mediu si densitatea mediului respectiv' A  c x ρ. Unitatea de masura este denumita raBl. Cmpedantele acustice ale mediilor traversate de ultrasunete în corpul uman variaza în functie de vitezele mentionate mai sus între 0,000% pentru aer si *,D pentru os, cu valori medii' %,D (tesut adipos), %, (apa), %,%÷%,*0 (s4nge, rinici, ficat, musci).

      1./. Co($ortarea "tra!"neteor %n cor$" "(an

      Undele U se propaga liniar în interiorul corpului uman, av4nd un comportament similar  cu cel al unui fascicul luminos. &rin urmare undele U sufera fenomene de refe0ie refractie #ifractie (cu modificarea traiectoriei de propagare), precum si fenomene complementare aten"area a-!or-tia !i #if"*ia (cu modificarea energiei ultrasunetelor  incidente, initiale).

      &entru definirea comportamentului ultrasunetelor în cursul propagarii este considerata notiunea de interfata ecografica. >otiunea reprezinta suprafata de separare între doua medii cu impedante acustice diferite (practic cu densitati fizice diferite).

      Co($orta(ent" "tra!"neteor a ni&e" !"$rafeteor #e !e$arare2

      a3 Tran!(i!ia !i refe0ia "tra!"neteor

      Un fascicul U la nivelul unei interfete se va reflecta, o parte din energia fa!cic"""i initia, considerat inci#ent, se va întoarce în mediul de provenienta sub forma undelor U reflectate (fa!cic"" refectat) sau a ecourilor ultrasonore, elemente care definesc diagnosticul ecografic.

      /nregistrarea grafica a ecourilor ultrasonore si prin aceasta a caracterizarii tesuturilor care

    le#au reflectat, reprezinta rezultanta examenului ecografic. +ermenii de "tra!onografie sau ecografie reprezinta înregistrarea grafica a ecourilor ultrasonore reflectate.

      8nergia fasciculului incident reziduala dupa reflexi