Transcript USG
USG
Monika Kujdowicz
Idea
• Określanie położenia granic struktur tkankowych (struktur
różniących się wartością Z) w oparciu o pomiar fal odbitych
(echografia)
• Z – oporność akustyczna
Wpływ USG na organizm
Kość = ~0.5 MHz
Jama brzuszna = (3-5) MHz
Okulistyka = ~10 MHz
IVUS = ~20 MHz
= 0.3 mm ( = 5 MHz)
• Wpływ termiczny
• Kawitacja trwała i przejściowa (obecne zarodzie pęcherzyków)
• Oscylacje struktur komórkowych, mikroprzepływy i zaburzenia
architektoniki
• Tworzenie wolnych rodników uszkadzających błony
komórkowe i utleniających tłuszcze i białka
• Gradient energii i przemieszczenia organelli
• Dyfuzja (różnice ciśnień, zmienna lepkość i zmiany struktur
białek)
• Układ krwionośny (hemoliza krwinek, przyśpieszona
sedymentacja)
• Wpływ na płód (pierwszy trymestr)
Parametry
Indeks mechaniczny (mechanical index
MI)
p N 1 MHz
MI =
ν (1 MPa)
pN wartość ujemnego ciśnienia w MPa
częstotliwość w MHz
Standardowe wartości diagnostyczne (0.1
0.2)
Maksymalne stosowane wartości ~1.0
Indeks termiczny (thermal index TI)
Parametry opisujące falę
Długość fali [nm, mm, cm, m]
Okres T [s. ms, s, ns]
Częstotliwość [Hz = 1/s, kHz, MHz,
GHz]
Natężenie fali I [J/s*m2, W/m2,
mW/m2] – I ~p2
TI =
W
WDeg
W energia transportowana przez falę w
jednostce czasu (moc)
WDeg energia transportowana przez falę w
jednostce czasu (moc) powodująca
ogrzanie tkanki o 10C
Straty
Prawo absorpcji mechanizmy strat energii wzrost temperatury
I(x) = I0exp(-2x)
α - współczynnik absorpcji fali akustycznej w różnych ośrodkach [dB/cm]
K
c
ρ
Z Kρ
Współczynnik odbicia:
Charakterystyka ośrodka
Gęstość
Współczynnik sprężystości
objętościowej K
Prędkość rozchodzenia c
Impedancja akustyczna Z
Z1 Z 2
R
Z1 Z 2
2
Rozkład natężenia
Ogniskowanie fali akustycznej
• Im bardziej ogniskujemy tym
ognisko znajduje się bliżej i
ma większe natężenie