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(-2x)
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