Transcript ppt-presentation för ultraljud

Ultraljud
för avbildning och dopplermetod
• Detaljer
• Temporal upplösning
• Kvalité
Glöm elektromagnetiska vågor…
• Ljudvågor – mekanisk energi
Till skillnad från EM-vågor:
- Behöver medium för att fortplanta sig
- Högre dämpning vid högre frekvenser
c = 𝜆𝑓
𝑚𝑤
𝐼=
𝑐𝑚2
𝑍 = 𝑝𝑐
Olika ljudhastigheter
Genomsnitt 1450 m/s i människokroppen
20 kHz < Ultraljud
• För medicinsk avbildning: 2-10 MHz
• Varför så hög frekvens?
– Undvika diffraktion så mkt som möjligt
– Bättre axial upplösning (återkommer till det)
Diffraktion
Hög diffraktion
Låg diffraktion
Viktigaste fenomenet för avbildning
Olika dämpning vid olika frekvenser
”Curvilinear array transducer”
”Linear array transducer”
”Phased array transducer”
Transducer(GE produkt)
3D
Systemet
Olika antal element
Sändning och mottagning
Tidsfördröjning
Fokus
Detaljer i de tre
dimensionerna
Axial
z
2
𝐴𝑧 <
𝑏
Impulslängd = b
Lateral
x
𝐴𝑥 < 1/𝑑
Diameter = d
”Elevational” y
Beror på höjden av
elementen
Temporal upplösning (framerate)
• Hur snabbt bilderna byggs upp
• Normalt 10-30 per sekund
• 𝑓𝑟𝑎𝑚𝑒𝑟𝑎𝑡𝑒 = 1/𝑇𝑓𝑟𝑎𝑚𝑒
• 𝑇𝑓𝑟𝑎𝑚𝑒 = 𝑁 𝑥 𝑇𝑙𝑖𝑛𝑒 𝑥 𝐷
• där 𝑁 = antal punktlinjer
• 𝑇𝑙𝑖𝑛𝑒 = anskaffningstiden för varje linje
• 𝐷 = djupet (cm)
Kvalite beror på
•
•
•
•
Val av transducer (frekvenser, antal element, beamforming)
Förstärkning och TGC/DGC (time/depth gain compensation)
Dynamiskt spann av gråskalan
Intensiteten på utsänd puls – ökar SNR
-Noise rejection ratio
Harmonic Imaging
Doppler:
• c = 1450m/s
• 24b/pixel
v=
𝑓𝑑 𝑐
2𝑓𝑖 cos(𝜃)
Olika mätmetoder
•
•
•
•
•
Pulsad
Kontinuerlig
Duplex
Colour
Power
Kontinuerlig Doppler
Pulsad doppler
Fördelar/Nackdelar med ultraljud
• Fördelar
– Oskadlig strålning
– Relativt billig
– Enkel att använda
– Snabbare algorithmer när datorkraften utvecklas
• Nackdelar
– Svårt att mäta vid djupa djup
– Inte lika bra bilder som vid röntgen och MR
Ekonomi
• Stationära
– 2 miljoner kr
• Laptop system
– 800 000 kr
• Mobila (GE)
– 60 000 kr
Bildkällor
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1: http://miac.unibas.ch/PMI/04-BasicsOfUltrasound.html#(20)
2: http://moodleshare.org/course/view.php?id=7
3: http://www.physicsclassroom.com/class/sound/u11l1a.cfm
4: http://miac.unibas.ch/PMI/04-BasicsOfUltrasound.html
5: Maria Lindén, P Å Öberg. Jacobsons Medicin och Teknik.2006.
7: https://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction
8: http://www.ndt-ed.org/GeneralResources/Formula/UTFormula/ultrasonicFormula.htm
http://www.usra.ca/generationofimage.php
http://miac.unibas.ch/PMI/04-BasicsOfUltrasound.html#(50)
9: http://miac.unibas.ch/PMI/04-BasicsOfUltrasound.html#(50)
10:http://www.medicalexpo.com/prod/telemed-medical-systems/convex-arrays-ultrasound-transducers-70298-545525.html
http://emedicine.medscape.com/article/372582-overview
11:http://www.medicalexpo.com/prod/telemed-medical-systems/linear-arrays-ultrasound-transducers-70298-545527.html
http://www.trimai.com/products/ultrasound.html
12: http://www.bercli.net/index_files/NDT_NDI_NDE_publications_by_BERCLI.htm
13: Egen tagen bild på en GE ägd produkt
14: P L Allan, G M Baxter, M J Weston. Clinical Ultrasound 3rd Edition. 2011.
15: J T Bushberg, J A Seibert, E M Leidholdt, JR. J M Boone. The Essential Physics of Medical Imaging. 2001.
16: http://www.olympus-ims.com/en/ndt-tutorials/transducers/pa-beam/steering/
17: http://belley.org/US/lesson01/objective08/objective08.htm
18:http://medim.sth.kth.se/hl1002/kursmaterial/__MO-Ultraljud-givare-och-moder-2008.pdf
19: http://www.biosono.com/
20:J T Bushberg, J A Seibert, E M Leidholdt, JR. J M Boone. The Essential Physics of Medical Imaging. 2001.
21: http://emedicine.medscape.com/article/372582-overview
J T Bushberg, J A Seibert, E M Leidholdt, JR. J M Boone. The Essential Physics of Medical Imaging. 2001.
22: http://emedicine.medscape.com/article/372582-overview
23: J T Bushberg, J A Seibert, E M Leidholdt, JR. J M Boone. The Essential Physics of Medical Imaging. 2001.
24: http://rsfs.royalsocietypublishing.org/content/early/2011/05/06/rsfs.2011.0017/F2.expansion.html
25: http://www.veincare.se/
26: P L Allan, G M Baxter, M J Weston. Clinical Ultrasound 3rd Edition. 2011.
27: J T Bushberg, J A Seibert, E M Leidholdt, JR. J M Boone. The Essential Physics of Medical Imaging. 2001.
Fråga på!