Wykład 8 (PDF)

Joanna Grabska-Chrzstowska

ULTRASONOGRAFIA

JOANNA GRABSKA -CHRZSTOWSKA


HISTORIA 1822 - Daniel Colladen, fizyk szwajcarski, "podwodnym dzwonem" zbada prdko dwiku w wodach jeziora Genewa. W czasach tych rozpoczto rwnie pierwsze prby okrelania map dna oceanu w oparciu o proste metody echa dwikowego.

1877 - Lord Rayleigh opublikowa w Anglii rozpraw

naukow "Teoria dwiku" w ktrej opisa podstawy

fizyczne rozchodzenia si fal dwikowych.

a wszystko zaczo si od Pitagorasa ...

John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh

1880 Bracia: Pierre i Jacques Curie odkryli efekt piezoelektryczny w

krysztaach kwarcu i tytanianu baru. Byy to podwaliny do generowania

i odbierania fal ultradwikowych o czstotliwociach w MHz.

http://www.ob-ultrasound.net/history1.html


HISTORIA 1914-1918 - pocztek rozwoju ultradwikowych urzdze do nawigacji, pomiaru gbokoci i odlegoci w wodzie - uywanych przede wszystkim na odziach podwodnych.

Hydrolokator aktywny, urzdzenie podobne do

echosondy, wysya specjaln wizk ultradwikw,

ktra nastpnie odbita od przeszkody wraca do

urzdzenia. Na podstawie jej charakterystyki

(szybko poruszania si w wodzie) mona z du

doz dokadnoci okreli napotkany przez ni obiekt.

1918 Paul Langevin w czasie I wojny w.

zbudowa, opierajc si na teorii piezoelektrycznej

Piotra Curie, piezoelektryczny generator ultra-

dwikowy (hydrolokator aktywny) do

namierzania odzi podwodnych. REFLEKTOSKOP


HISTORIA

1941 - F. Firestone z Uniwersytetu Michigan opracowa urzdzenie pod nazw "supersonic reflektoscope" do wykrywania wad w metalach. W nastpnych latach nastpi znaczny rozwj ultradwikowych metod bada materiaw gwnie za spraw firm SIEMENS w Niemczech i KRETZ TECHNIK z Austrii.

1928 - S. Sokoow w Instytucie Elektrotechnicznym w Leningradzie opracowa koncepcj ultradwikowego wykrywania wad w metalach i stopach odlewniczych (bardzo sabe efekty, bez praktycznego zastosowania)


NDT NOT DEMAGE TESTING

Pierwsze badania rur aparatur Krautkrmera ( lata 50-te)

BADANIA NIENISZCZCE (NIEINWAZYJNE)


HISTORIA W MEDYCYNIE

1948-50 - w wielu orodkach medycznych w USA i w Europie prowadzono eksperymenty i badania na tkankach zwierzcych i wybranych narzdach ludzi.

1946 - Karl T. Dussik neurolog-psychiatra z

Uniwersytetu Wiedeskiego po raz pierwszy

uy reflektoskopu do wykrywania guzw

mzgu. Badania te nie zakoczyy si

jednoznacznym sukcesem z powodw

technicznych, natomiast stay si inspiracj do

poszukiwa innych zastosowa reflektoskopu

w diagnostyce medycznej.



1954 - szwedzi I. Edler i H. Hertz

zbudowali pierwszy kardiologiczny skaner

ultradwikowy pracujcy w trybie M-

mode, umoliwiajcy zobrazowanie ruchu

zastawek serca.

1955 - japoczycy S. Satomura i Y. Nimura

przeprowadzili pierwsz analiz ruchu

zastawek serca z wykorzystaniem efektu

Dopplera.

1951 - powsta pierwszy skaner obrazujcy badane

organy tzw. prezentacji dwuwymiarowej z

modulacj jasnoci tzw. B-mode. Zaczto bada

guzy sutkw, kamienie w pcherzykach -

ciowych i nerkach, guzy mzgu, i oczywicie

rozpocza si diagnostyka USG w poonictwie.



1964 - W. Buschmann z Berlina Wschodniego po raz pierwszy opisa

wieloelementow gowic ultradwikow (multi-element electronic

array) w zastosowaniach oftalmologicznych.

1956 - Mundt i Huges opublikowali pierwsze doniesienia

dotyczce ultradwikowych bada gaki ocznej w

prezentacji A,

William F. Hughes

Lata szedziesite - by to prawdziwy boom techniki

ultrasonograficznej Powstao wiele firm produkujcych ultrasonografy

w Europie, USA, Japonii i Australii.

Second generation" B-

mode scanner for the eye

used by Gilbert Baum,

MD. Ultrasonic coupling

was provided by a water

bath and goggles. This

scanner detected tumors,

cysts, and other lesions

in the back of the eye.

a dwa lata

pniej Baum i

Greenwood w

prezentacji B.



1965 - firma Siemens Medical

Systems wyprodukowaa pierwszy

ultrasonograf czasu rzeczywistego

pod nazw VIDOSON.

1971 - Professor Nicolaas (Klass) Bom

zaprojektowa wieloelementow gowic

elektroniczn.

w projekcie uczestniczyli

Walter Krause i Richard

Soldner

(z J. Paetzold i and Otto

Kresse) VIDOSON



Lata siedemdziesite i osiemdziesite to

lawinowy rozwj coraz powszechniej

stosowanej diagnostyki ultrasonograficznej

zwizany m. in. z gwatownych rozwojem

elektroniki. Pojawiy si pierwsze

ultrasonografy z gowicami liniowymi,

konweksowymi, rozwina si dziedzina

diagnostyki endowaginalnej i endorektalnej.



Pierwszy dostpny komer-

cyjnie ultradwikowy

skaner z liniow gowic

elektro-niczn dziaajc w

czasie rzeczywistym .

Firma Aloka, 1976

(Japonia)

W tym samym roku na rynek wszed

aparat firmy Toshiba SSL-35H.



Dziki zastosowaniu nowoczesnych ukadw elektronicznych staa si moliwa wyrafinowana obrbka sygnaw ultradwikowych - co znacznie podnioso jako zobrazowania. Na przeomie lat 70 i 80 rozwinito te podstawy matematyczne obrbki sygnaw dopplerowskich co umoliwio powstanie ultrasonografw ze zobrazowaniem przepyww (FFT i Color Doppler).


USG HISTORIA W POLSCE

1977 - powsta pierwszy

ultrasonograf (z ramieniem

pantograficznym) - USG-10,

nastpne modele nosiy

oznaczenia USG-30 -40 i USG-

50.

pierwszy polski ultrasonograf czasu

rzeczywistego skomputeryzowany ( z gowic

obrotow)


USG HISTORIA W POLSCE 1978 - powsta - UDT-10 - ultradwikowy detektor ttna podu, w wersji miniaturowej MDT-10, nastpne modele byy oznaczone jako UDT-20 i MDT-20 1979 - powsta USO-10 - ultrasonograf okulistyczny, jego nastpca USO-20 w 1983 1982 - powsta UKG-20 - ultrasonograf do diagnostyki kardiologicznej 1984 - powsta USK-40 - ultrasonograf kardiologiczny czasu rzeczywistego ( z gowic sektorow) 1984 - powsta USG-P-30 - pierwszy polski ultrasonograf skomputeryzowany (z pantografem) 1984 - powsta UDP-30/UDP-30TES - dopplerowski skaner ultradwikowy do zobrazowania przepyww (profil prdkoci) w naczyniach obwodowych. 1985 - powsta USG-40 - ultrasonograf czasu rzeczywistego (z gowic obrotow). 1986 - powsta USG-50 - pierwszy polski ultrasonograf czasu rzeczywistego skomputeryzowany ( z gowic obrotow). 1989- powsta USG-55 zminiaturyzowana - przenona wersja USG-50 (z gowic obrotow) 1991 - powsta USG-60 kompaktowy ultrasonograf z gowic sektorow (przejty do produkcji przez Elpol-Teson).


USG OBECNIE (w firmie ECHOSON) 1999 - opracowanie pierwszego w Polsce ultrasonografu z kolorowym zobrazowaniem przepyww tzw. Color Doppler i Power Doppler - ONYX II.

2000 - szerokopasmowe gowice elektroniczne, 128 - kanaw , ONYX II

2001 - DIGITAL DOPPLER , cakowicie cyfrowy tor dopplerowski ONYX II

2001 - wprowadzenie na rynek ultrasonografu weterynaryjnego z gowic liniow DESMIN vet

2002 - wprowadzenie na rynek specjalistycznych ultrasonografw Mikroskan

2003 - modernizacja rodziny ultrasonografw DESMIN. Rozszerzenie oferty o gowice elektroniczne

2003 - wprowadzenie do produkcji przenonego ultrasonografu EPIDOT z ekranem ciekokrystalicznym LCD

2004 - wprowadzenie do sprzeday nowej generacji ultrasonografw okulistycznych DESMIN F / USO , DESMIN H USO, EPIDOT USO z gowicami 12MHz

2004 - Wprowadzenie do sprzeday nowej wersji mikrosonografu DESMIN MS

DESMIN F


Wykorzystanie zjawiska odbicia fali ultradwikowej na granicy

orodkw o ronych gstociach pozwala na ocen wielkoci, ksztatu i

struktury narzdw wewntrznych, a w szczeglnoci rnicowanie

zmian o charakterze litym od zmian o charakterze pynowym.

Ultrasonografia jest metod

obrazowania narzdw wew-

ntrznych przy pomocy fal

akustycznych - ultradwikowych.

Badanie przeprowadza si przy

pomocy specjalnej aparatury,

ktra wykorzystuje zjawiska ultradwikowe wysane do wntrza

organizmu fale ultradwikowe odbijaj si od badanych tkanek.

ULTRASONOGRAFIA


Po komputerowym przetworzeniu danych na ekranie widoczne s

punkty odpowiadajce umiejscowieniu odbicia fali. Intensywnoci

echa przyporzdkowane s odpowiednim odcieniom ze skali szaroci

od tonu najciemniejszego (czarnego) dla braku lub bardzo maej

intensywnoci echa, do biaego przy bardzo duym jego nateniu.

ULTRASONOGRAFIA

Do obrazowania wykorzystywana

jest cz odbita fali w postaci tzw.

powracajcego echa, ktre

analizowane jest pod ktem

pooenia i intensywnoci.


CZY BADANIE USG NIE JEST

SZKODLIWE?

Ppowina

Z uwagi na niewielk energi dawk wizki

ultradwikowej stosowanej w nowoczesnych

aparatach, badanie USG nie wywiera szkodliwego

wpywu na ustrj czowieka. Naley podkreli, e

aparat wysya wizk ultradwikw tylko przez

okoo 1/100 czasu jej odbierania. Ponadto du cz

badania wykonuje si na zatrzymanym obrazie, kiedy

sonda nie wysya ultradwikw. Po ponad 30 latach

wykonywania USG nie udowodniono do tej pory

szkodliwoci tego badania w ciy, nawet w

pierwszych tygodniach po zatrzymaniu miesiczki. Z

drugiej strony korzyci, ktre przynosi USG, np.

potwierdzenie istnienia ywej ciy lub braku szeregu

wad rozwojowych podu znacznie przekraczaj

teoretyczne ryzyko.


BADANIE DOPPLEREM

Naczynia

koczyny dolnej

Badanie dopplerowskie pozwala na

ocen przepywu krwi w duych

ttnicach i yach wykorzystujc

zmiany dugoci fal ultradwikowych

odbitych od poruszajcych si

krwinek. Poszukuje si w tych

naczyniach midzy innymi obecnoci

zwe spowodowanych skrzeplinami

lub innych procesw chorobowych.

W poonictwie ocena przepywu krwi

w ttnicy ppowinowej jest

wykorzystywana w przewidywaniu

niektrych powika zagraajcych

prawidowemu rozwojowi ciy.


KOLOROWY DOPPLER

nerka w badaniu

"power angio

DOPPLER

USG z kolorowym Dopplerem umoliwia

precyzyjn lokalizacj nawet maych naczy

zaopatrujcych poszczeglne struktury. Zmiany

nasycenia kolorem odpowiadaj rnym

szybkociom lub energii przepywu krwi pokazujc

naczynia o nieprawidowej budowie ciany. Dla

przykadu, zmiany parametrw przepywu krwi w

yle wrotnej wraz z jej rozgazieniami, w yach

wtrobowych i w ttnicy wtrobowej pozwalaj na

bardzo wczesne rozpoznanie szeregu zmian w

miszu wtroby. Kolorowy Doppler pomaga w

ocenie niektrych szybko rosncych guzw, w tym

nowotworw zoliwych. W rnych powikaniach

ciy wan rol ogrywa ocena przepywu krwi w

maych, niewykrywalnych zwykym USG

naczyniach podu.


WASNOCI ULTRADWIKW

W diagnostyce: 1 do 10 MHz

fale mechaniczne: wymagaj elastycznego orodka do rozprzestrzeniania si

w wodzie i tkankach mikkich przewaaj fale podune

w tkankach twardych (np. w koci pojawiaj si rwnie, ale poprzeczne)

w zastosowaniach diagnostycznych prdko rozchodzenia si zasadniczo staa, rednio ok. 1540 m/s

(np. wtroba 1550, krew 1570, ledziona 1578, minie wzdu wkien 1592, w poprzek 1610)

oporno akustyczna orodka (powietrze 0.0004, woda 1.48, koci czaszki 48 10-6 [kg/m2s])


PRDKOCI ROZCHODZENIA SI

FAL ULTRADWIKOWYCH

orodek prdko [m/s]

powietrze 340

krew 1570

ko 2500 4700

tkanka tuszczowa 1450

mzg 1540

wtroba 1550

nerki 1560

ledziona 1578

woda destylowana 1530


ODDZIAYWANIE Z TKANKAMI

Konsekwencje:

konieczno uywania eli

jelita i puca uniemoliwiaj obserwacje tkanek znajdujcych si za nimi

podobnie cie akustyczny za tkank kostn

Szczeglne przypadki:

Cakowite wewntrzne odbicie (R zmienia si wraz ze zmian kta padania)

Zaamanie

2

21

2

21

0 )(

)(

zz

zz

I

IR

r

1. Odbicie

W prostym przypadku (dla fali padajcej prostopadle do granicy dwch orodkw) cz odbita od granicy dwch orodkw to:

gdzie: z1, z2 opornoci akustyczne orodkw


ODDZIAYWANIE Z TKANKAMI

2. Rozproszenie (opr akustyczny), absorpcja, tumienie

zachodzi, gdy przeszkoda mniejsza od dugoci fali

wystpuje czsto w badaniach; wiele tkanek stanowi

matryce orodkw rozpraszajcych

istotne z diagnostycznego punktu widzenia: tkanki

patologiczne maj inny charakter rozproszenia (opr

akustyczny jest w znacznej mierze zdeterminowany

kolagenem)

Due w tkankach (energia fali jest przeksztacana w ciepo)

Pojcie gruboci (warstwy) powkowej: grubo tkanki

powodujca spadek natenia wizki o poow (-3dB)

Ronie wraz ze wzrostem czstotliwoci


WYTWARZANIE

ULTRADWIKW

zjawisko piezoelektryczne:

wytwarzanie potencjau elektrycznego przy

mechanicznym oddziaywaniu na kryszta

odwrotne zjawisko piezoelektryczne:

bezporednie przeksztacenie potencjau

elektrycznego w drgania mechaniczne

Wykorzystanie zjawiska piezoelektrycznego


WYTWARZANIE

ULTRADWIKW piezoelektryki: materiay krystaliczne: kwarc (klasyczny),

wypierany przez syntetyki:

tytanian baru, cyrkonian oowiu, tytanian oowiu.

Przetworniki: dysk z materiau piezoelektrycznego o rednicy 1-2 cm (lub wiele elementw)

rol elektrod peni metalizowane powierzchnie piezoelektryka

odgrywa jednoczenie role nadajnika i odbiornika

grubo rwna poowie dugoci fali w tym materiale (piezoelektryku) przy czstotliwoci, w ktrej zaplanowano prace urzdzenia rezonans (najwiksze zmiany gruboci przetwornika)

za przetwornikiem: gruba warstwa materiau tumicego: umoliwia emitowanie bardzo krtkich impulsw, co polepsza zdolno rozdzielcz osiow caego systemu

przed przetwornikiem: warstwa dopasowujca (umoliwia dopasowanie i przekazanie fali do ciaa pacjenta).


Stosuje si w celu: polepszenia jakoci odwzorowania w tzw. polu bliskim (wynika ze specyfiki rozchodzenia si fal generowanych przez przetwornik)

polepszenia ktowej zdolnoci rozdzielczej

Techniki ogniskowania

- mechaniczne - za pomoc soczewek i zwierciade akustycznych

wada: powoduje ogniskowanie wizki w jednym punkcie, podczas gdy w diagnostyce podana jest moliwo obserwacji wikszych obiektw => podane ogniskowanie w caym polu widzenia

- elektroniczne (dla przetwornikw wieloelementowych) - umoliwia zmian ogniskowej w obrbie caego pola widzenia

przetworniki w ksztacie koncentrycznych piercieni (lub uszeregowane liniowo) + linie opniajce nadawanie i odbir impulsw => umoliwia zmian ogniskowej

OGNISKOWANIE WIZKI


ZDOLNO ROZDZIELCZA

osiowa zdolno rozdzielcza

dotyczy rozrniania dwch punktw lecych ma osi wizki

(odwrotno najmniejszej odlegoci dwch punktw

widzianych jeszcze oddzielnie)

zaley od dugoci trwania impulsu ultradwikowego (im

krtszy tym wiksza: tumienie) oraz od czstotliwoci (im

wysza tym wiksza)

zdolno rozdzielcza boczna (ktowa)

zaley od szerokoci wizki ultradwikowej (dla przetwornika

ogniskujcego - najlepsza w rejonie ogniska)

sumarycznie obie rozdzielczoci przedstawia si jako tzw.

komrk zdolnoci rozdzielczej


INNE ZJAWISKA FIZYCZNE

ZACHODZCE W USG

Refrakcja

Rozpraszanie fali

Rozpraszanie Tyndalla

Rozpraszanie Reileigha

Osabianie fali


ROZDZIELCZO OBRAZU Wikszo bada ultrasonograficznych prowadzi si w zakresie czstotliwoci od 50kHz do 100MHz. Ten zakres czstotliwoci jest podzielony na poszczeglne rodzaje bada

50kHz - 600kHz badania koci (diagnostyka osteoporozy)

200kHz - 5MHz badania przepyww

2MHz - 10MHz obrazowanie tkanek wewntrznych

20MHz - 100MHz obrazowanie

skry (operacje plastyczne)

Wysza czstotliwo to oczywicie

krtsza fala.

Dobr czstotliwoci jest zawsze kompromisem midzy gbokoci zobrazowania a jego jakoci. Wspczesne aparaty uzyskuj:

osiow zdolno rozdzielcz rzdu 0,8 1,5 l

poprzeczn zdolno rozdzielcz rzdu 5 15 l

Rozdzielczo poprzeczna w prezentacji typu B

Rozdzielczo poprzeczna zaley od przekroju

poprzecznego impulsu sondujcego, ktry

zmienia si wraz z gbokoci (zaley od

geometrii przetwornika i jego czstotliwoci).

Ogniskowanie prowadzi do poprawy

rozdzielczoci poprzecznej przynajmniej w

pewnym ograniczonym obszarze (w praktyce w

ognisku rozdzielczo poprzeczna moe by

rwna okoo 2 dugociom fali).



Monitor

Sondy

Analogowy procesor

sygnaowy

Cyfrowy procesor

sygnaowy

Transformator

izolacyjny i zasilacz

Pulpit sterowniczy

BUDOWA SKANERA USG


1

2

3

4

5

6

7

BUDOWA SKANERA USG


Back

BUDOWA SKANERA USG 1. Monitor (B/W, COLOR) w prostszych i taszych aparatach czarno-biay, w bardziej rozbudowanych, wyposaonych w prezentacje CFM i angiografi USG

kolorowy. Niektre modele wyposaane s w dwa monitory, czarno-biay do

prezentacji obrazw B, M i Doppler oraz kolorowy do prezentacji obrazw CFM i

Angio. Wobec cigej poprawy jakoci monitorw kolorowych rozwizanie

dwumonitorowe zanika.

2. Klawiatura (KBiF) najczciej skada si z kilku wydzielonych pl

przyciskw i regulatorw funkcyjnych, bezporednio sterujcych parametrami

zobrazowania, pola zawierajcego klawiatur alfanumeryczna oraz pola

zawierajcego klawiatur programowalna, umieszczona w taki sposb, aby mona

byo powiza jednoznacznie przyciski i regulatory z tego pola z ich opisami

wywietlanymi na monitorze. Aby uatwi prace operatora, w polu regulatorw

funkcyjnych stosuje si podwietlanie regulatorw wedug klucza:

Brak podwietlenia funkcja sterowana tym regulatorem nieaktywna i jej

uaktywnienie w zadeklarowanym trybie pracy niemoliwe.

Ppodwietlenie funkcja nieaktywna, ale mona ja wywoa.

Pena jaskrawo funkcja aktywna.


Back

BUDOWA SKANERA USG (pocztek XXI wieku)

3. Analogowy procesor sygnaowy skada si z kilku moduw elektronicznych

wsppracujcych bezporednio z gowicami USG i przetwarzajcych analogowy

sygna z gowic. Pierwszy z moduw tego procesora, interfejs gowic, zawiera

gniazda gowic od dwch do czterech gniazd po 250 kontaktw kade. Pozostae

operacje wykonywane w procesorze analogowym to ogniskowanie wizki przy

nadawaniu i odbiorze oraz przetwarzanie analogowo-cyfrowe.

4. Cyfrowy procesor sygnaowy skada si z kilku lub kilkunastu moduw

elektronicznych realizujcych wszystkie operacje cyfrowe, od cyfrowej obrbki

obrazu USG po wszelkie funkcje sterujce. We wspczesnych aparatach cyfrowy

procesor sygnaowy czsto budowany jest zgodnie z wymaganiami standardu VME.

5. Transformator izolacyjny i zasilacz transformator izolacyjny gwarantuje

spenienie wymaga norm bezpieczestwa sprztu medycznego w zakresie prdu

upywu. W starszych aparatach, w ktrych transformator izolacyjny pracuje na

czstotliwoci sieci 50Hz, jest to element o pokanej masie, okoo 30kg. Musi

dostarczy w sposb cigy mocy przekraczajcej 1kW. W nowych aparatach,

pracujcych z przetwarzaniem czstotliwoci, masa transformatora izolacyjnego i

zasilaczy nie przekracza kilku kilogramw.


Back

6. Videomagnetofon - jest to dodatkowe urzdzenie suce do tworzenia

dokumentacji obrazowej. Najpopularniejszym standardem sucym do tworzenia

takiej dokumentacji obrazowej jest standard zespolonego sygnau wizyjnego PAL

lub NTSC. Tote najpopularniejszym urzdzeniem do rejestracji i odtwarzania

obrazw USG. Rejestracja i odtwarzanie obrazu wideo narzuca konieczno

umieszczenia w obrazie penego opisu parametrw zobrazowania. Po

odtworzeniu obrazu mona na podstawie tego opisu ustawi aparat dokadnie w

takim samym trybie pracy i uruchomi procedury pomiarowe i automatyczne

funkcje diagnostyczne.

7. Videoprinter jest bardzo popularnym urzdzeniem do rejestracji obrazw,

czyli czarno-biaa drukarka termiczna, wyposaona w pami jednego obrazu i

ukady synchronizacji, pozwalajce na zapamitanie penego obrazu o standardzie

TV, z midzyliniowoci lub bez.

Mniej popularnym urzdzeniem, dajcym jednak obrazy o znacznie wyszej

jakoci jest multiformat kamera urzdzenie pozwalajce na wywietlenie na

jednostronnej bonie rentgenowskiej do szeciu obrazw TV obok siebie.

BUDOWA SKANERA USG

WSPCZESNA BUDOWA USG


http://akustyka.pwr.wroc.pl/pdf/2013--/S11_BioHydra_Pomoce_dla_student%C3%B3w_Metody_Zobr.pdf


GOWICE ULTRADWIKOWE Gowica ultradwikowa pozwala na generacj fali ultradwikowej

(zmiana sygnau elektrycznego na sygna mechaniczny) oraz na odbir sygnau echa (o niskim poziomie) i zamian z postaci mechanicznej na elektryczn.

Podstawowe wymagania stawiane gowicom ultradwikowym to:

natenie fali emitowane 10-100 mW/cm2

generacja bardzo krtkiego impulsu

dobre dopasowanie akustyczne

duy stosunek S/N (sygna/szum)

tumienie promieniowania wstecznego

zapewnienie duego kta obserwacji

minimalny przesuch pomidzy gowicami elementarnymi


Kryszta piezoelektryczny

Warstwa tumica Transformator

akustyczny

Pobudzenie

GOWICE ULTRADWIKOWE


Fala

akustyczna Pobudzenie

GOWICE ULTRADWIKOWE

Transmisja: spolaryzowanie krysztau piezoelektrycznego krtkim impulsem pobudza go do drga gasncych na wasnej czestotliwoci rezonansowej.

Odbir: odbita fala akustyczna jest konwertowana przez kryszta piezoeletryczny na fal elektryczn


Obraz mikroskopowy krysztau piezoelektrycznego

(na pierwszym planie - wos)

KRYSZTA PIEZOELEKTRYCZNY

Kryszta piezoelektryczny jest podzielony na mae elementy

Kady element jest poczony jako indywidualny przetwornik


TRANSMISJA Kady element krysztau wytwarza oddzieln fal.

Kady punkt powierzchni drgajacego przetwornika jest rdem fali kulistej, emitowanej w orodku naganianym.

Odpowiednie opnienia sygnau w grupie elementw krysztau pozwalaj na zakrzywienie czoa fali wypadkowej. W ten sposb

wizka jest ogniskowana.

Kryszta

piezoelektryczny Podzia

sygnau

Modu

opniajcy


S Kryszta

piezoelektryczny Modu

opniajcy

Kady z elementw krysztau odbiera odbit prbk.

Ze wzgldu na rne drogi przebyte przez fal odbit od obiektu kady element krysztau rejestruje j w innym czasie.

Modu opniajcy wyrwnuje odebrane impulsy.

W celu rekonstrukcji sygnau prbki s sumowane.

ODBIR SYGNAU


Typ sondy

Mechaniczne Elektroniczne

Sektorowa Liniowa Konweksowe

(cylindryczne)

Pole widzenia

Charakterystyka

zastosowa

Maa powierzchnia

skanowania;

uyteczne do

skanowania

przestrzeni

midzyebrowych

Skanowanie

powierzchniowe;

cech jest

skanowanie

szerokiego

ale bliskiego pole

Skanowanie

podebrowe, gdzie

dostp nie jest

ograniczony

Zakres

ogniskowania 14 - 28mm 26 - 52mm

20 - 160mm

w zalenoci od

kta zakrzywienia

TYPY GOWIC


Najwiksz popularno uzyskaa gowica sektorowa, stosowana do tej pory. Do niedawna zapewniaa najwysz jako obrazu. Jest to gowica, w ktrej kryszta piezoelektryczny, soczewka akustyczna i materia tumicy tworz zesp ruchomy, zamocowany na osi umoliwiajcej obrt caego zespou. Zesp ruchomy zakoczony jest w tylnej czci sprzgem kulowym, pozwalajcym na dokadne przeniesienie napdu z silnika krokowego, umieszczonego osiowo w tylnej czci gowicy. Wntrze gowicy wypenione jest olejem mineralnym, sprzgajcym akustycznie przetwornik z robocz czci obudowy.

GOWICA SEKTOROWA


diagnostyka:

chirurgia, ginekologia, interna, kardiologia, nefrologia,

poonictwo, pulmonologia, radiologia, urologia

GOWICA SEKTOROWA


GOWICA SEKTOROWA


Sondy te zbudowane s z wielu niezalenych krysztaw,

umieszczonych na powierzchni roboczej obok siebie.

Krysztay mog by umieszczone na linii prostej gowica

taka nosi nazw sondy liniowej lub na uku, wtedy jest to

sonda konweksowa. Stosuje si np. 192 krysztay.

Gowice wieloelementowe s w tej chwili najpopular-

niejszym przetwornikiem w skanerach USG. Zapewniaj

najwysz jako obrazu.

Gowice liniowe stosowane s gwnie do bada szyi i

tarczycy, piersi, rzadziej do bada brzusznych.

Gowice konweksowe o duym promieniu (70mm i 50mm)

do bada brzusznych i pooniczych.

Gowice konweksowe o maym promieniu (10mm) w

kardiologii i badaniach przezciemiczkowych.

GOWICE ELEKTRONICZNE


diagnostyka:

interna, poonictwo, urologia

GOWICA LINIOWA


GOWICA LINIOWA


Gowica konweksowa

diagnostyka:

chirurgia, ginekologia, interna, nefrologia,

poonictwo, pulmonologia, radiologia,

urologia


GOWICA KONWEKSOWA o maym promieniu krzywizny


GOWICA KONWEKSOWA o duym promieniu krzywizny


G

OW

ICE

U

LT

RA

D

WI

KO

WE


Prezentacja A (Amplitude) najprostszy rodzaj prezentacji, polega na wywietleniu wartoci

chwilowych natenia (amplitudy) odbieranego sygnau USG w

funkcji odlegoci.

RODZAJE

PREZENTACJI

Do uzyskania obrazw w

prezentacji A wystarczy

gowica USG z pojedyn-

czym krysztaem piezo-

elektrycznym, nadajca

impuls pobudzajcy i

odbierajca powstajce w

orodku badanym echa.

Badanie takie stosowane

jest w okulistyce.

Amplituda

sygnau


polega na wizualizacji

dwuwymiarowego przekroju,

w ktrej warto chwilowa

odbieranego sygnau modu-

luje jaskrawo (brightness)

kolejnych punktw obrazu.

Moe by wykorzystana do

badania narzdw nieru-

chomych, np. narzdw jamy

brzusznej, szyi, gowy.

RODZAJE

PREZENTACJI Prezentacja B (Brightness)


polega na odsuchu echa z tego samego kierunku w kolejnych

chwilach czasowych. Echa wywietlane s tak, jak w prezentacji B, to

znaczy warto chwilowa sygnau moduluje jaskrawo

wywietlanych punktw, kolejne linie wywietlane s obok siebie,

pionowo. Prezentacja ta najczciej suy do wizualizacji ruchu serca.

RODZAJE PREZENTACJI

Prezentacja M (Motion) dawniej TM (Time Motion)


polega na odbiorze fali

USG, odbitej od bd-

cych w ruchu krwinek.

W zalenoci od kierun-

ku ruchu krwinek wzgl-

dem wizki USG i kie-

runku propagacji fali

nastpuje dopplerowskie

przesunicie czstotli-

woci fali nadawanej i

odebranej. Prezentacja ta

suy do diagnozowania

przewe w naczyniach

krwiononych.

Prezentacja D (Doppler) RODZAJE

PREZENTACJI


Prezentacja CFM (Color Flow Mapping)

polega na wpisaniu w obraz czarnobiay typu B w wybranym

przez operatora sektorze barwnego zobrazowania przepyww

pomierzonych technik korelacyjn.

Prezentacja CFA (Color Flow Angiography)

polega na identyfikacji przepywu, przypisaniu barwy

obszarom, w ktrych zidentyfikowany zosta przepyw i

wkomponowaniu ich w czarno-biay obraz B.

RODZAJE PREZENTACJI


3D ultrasonografia umoliwia szczegow ocen przestrzennej

morfologii bez przyjmowania zaoe prostych modeli

geometrycznych. Chodzi o zapewnienie obserwatorowi dostpu do

dynamiczne anatomicznej informacji poprzez interaktywne

wywietlanie obiektw opisanych w przestrzeni 3D.

Korzyci:

poprawa jakoci metod wizualizacji danych;

pomiary objtociowe - s dokonywane na podstawie rzeczywistych danych pomiarowych

czasu bada

dodatkowe moliwoci analizy obiektw przestrzennych

OBRAZOWANIE TRJWYMIAROWE

Obszar zastosowa bada 3D:

badania podu i badania ginekologiczne

oglna radiologia

urologia

angiografia

gastrologia


Obrazowanie przestrzenne

w czasie - 4D


USG - ZASTOSOWANIE

USG jamy brzusznej - jest wykonywane najczciej. Po naoeniu na skr brzucha cienkiej

warstwy przeroczystego elu zapobiegajcego

rozpraszaniu fal ogldane s: wtroba, pcherzyk

ciowy, trzustka, ledziona, nerki oraz naczynia jamy

brzusznej. Wane jest, e za pomoc USG nie mona

dokadnie oceni stanu odka i jelit; w tym nie mona

rozpozna choroby wrzodowej, polipw i naderek

w przewodzie pokarmowym.


USG JAMY BRZUSZNEJ

Choroba wrzodowa Kamica pcherzyka

ciowego

odejcie pnia trzewnego

po prawej stronie aorty

Zapalenie trzustki Powikszone wiato

odka Rozszerzony ukad zbiorczy

prawej nerki

http://img.mp.pl/layouts/bazy/atlasy/usg_big/zagadka_22_2.jpg


KAMICA PCHERZYKA CIOWEGO


KAMIE PO WYCICIU PCHERZYKA

CIOWEGO


USG ciy - jest drugim najczciej wykonywanym badaniem ultrasonograficznym. We wczesnej ciy najlepszy obraz daje

sonda dopochwowa, a od 4 miesica stosowane s przede

wszystkim sondy przezbrzuszne: czy cia jest pojedyncza czy

mnoga, czy jest ywa i czy jest prawidowo umiejscowiona. Z tego

wzgldu badanie USG przewysza znacznie testy ciowe.

Aktualnie Polskie Towarzystwo Ginekologiczne zaleca wykonanie

w ciy prawidowej trzech bada USG: okoo 10-go, okoo 20-go

i po 30-tym tygodniu ciy. Kade z nich ma celu ocen aktualnego

rozwoju i dobrostanu podu. W niektrych przypadkach moliwe

jest przewidywanie zagroenia ciy na kilka tygodni wczeniej

zanim wystpi problemy.

USG - ZASTOSOWANIE


2D Fetal Rasberry


USG rozwj podu

6 ty tydzie 9 ty tydzie 12 ty tydzie

18 ty tydzie 21 szy tydzie


USG rozwj podu

Blinita 10 ty tydzie


USG rozwj podu


USG - ZASTOSOWANIE

USG endowaginalne i endorektalne - czyli inaczej dopochwowe i przezodbytnicze, stosowane gwnie w ginekologii i urologii do oceny zmian w miednicy. Wykorzystywane s specjalne, cienkie sondy umieszczane w jednorazowych gumowych osonkach. Badanie nie wymaga wypenienia pcherza moczowego, a blisko ogldanego w ten sposb narzdu pozwala na bardzo dokadn ocen macicy i jajnikw u kobiet oraz gruczou krokowego u mczyzn.


Badanie dronoci jajnikw

Lokalizacja wkadki w

jamie macicy


Rak jajnika

Wady macicy macica dwurona


USG - ZASTOSOWANIE

USG sutka - jest podstawowym badaniem obrazowym piersi u

kobiet poniej 35 roku ycia. Ultrasonografia przy zastosowaniu

nowoczesnych sond umoliwia obecnie m.in. wykrycie guzkw o

rednicy poniej 5 mm, to znaczy takich, ktrych lekarz nie moe

wybada dotykiem. U kobiet ciarnych lub karmicych, kobiet

powyej 35 roku ycia USG sutkw jest wykonywane przy

podejrzeniu zmian ogniskowych, to znaczy maych guzkw czsto

niewidocznych w mammografii rentgenowskiej.

Jakie inne narzdy s badane w USG ? - innymi najczciej

badanymi narzdami s serce, tarczyca, gruczo krokowy i jdra,

wzy chonne, a nawet stawy i cigna. Ble narzdowe (na

przykad: gowy, koczyn, brzucha) mog by wskazaniem do

wykonania dopplerowskiej oceny przepywu naczyniowego.


USG piersi

Rak sutka

Guz piersi


USG

klatki piersiowej

Dwukrotne zaamanie mostka

Zaamanie ebra


USG inne narzdy

Guz dou podkolanowego

Serce lewa komora


USG inne narzdy

Naczynia siatkwki w badaniu oczodou

Serce podu w przekroju 4 - jamowym


Ultrasonography of

melanomas will

demonstrate their

shape and relative

density. On the left is

a B-scan, showing a

mass (white arrow) in

the posterior aspect of

the eye. On the right

is an A-scan which

shows the high peak

(blue arrow) at the

surface of the tumor,

with low internal

reflectivity (lower

peaks following the

initial spike).


USG ZDROWEGO OKA


USG inne narzdy

Prawidowe widmo prdkoci przepywu w yle pachowej


US

G k

olo

row

y D

op

ple

r

ledziona

Ttnica szyjna


USG kolorowy Doppler


US

G k

olo

row

y D

op

ple

r

Rozwarstwienie

aorty przepyw

krwi przez ubytek

w bonie

Ppowina owinita

wok szyi podu


US

G k

olo

row

y D

op

ple

r

SFA ttnica udowa powierzchniowa

SFV ya udowa powierzchniowa

THR skrzeplina


US

G k

olo

row

y D

op

ple

r

ya udowa wsplna w przekroju poprzecznym.

Widoczny zakrzep krwi w wietle naczynia.


8 my tydzie 9 - ty tydzie

10 - ty tydzie 11 - ty tydzie

http://www.noworodek.pl/images/4d/8Hbd.jpghttp://www.noworodek.pl/images/4d/9hbd.jpghttp://www.noworodek.pl/images/4d/10Hbd.jpghttp://www.noworodek.pl/images/4d/11hbd.jpg


US

G zd

jci

a 3

D

(BL

IN

IAK

I)

http://www.noworodek.pl/images/4d/twins/01.jpghttp://www.noworodek.pl/images/4d/twins/02.jpghttp://www.noworodek.pl/images/4d/twins/04.jpghttp://www.noworodek.pl/images/4d/twins/06.jpg


USG zdjcia 3D CZWORAKI


USG zdjcie 3D


USG obrotowe zdjcia 3D


USG obrotowe zdjcia 4D


Aparat 50 S Tringa jest najmniejszym USG na wiecie. Aparat moe by umieszczony na specjalnej rkawicy lub podstawce na st, zapewniajc maksymaln mobilno. Jest to znakomite narzdzie do diagnostyki w stanach zagroenia ycia i w ratownictwie. Tringa 50 S way 800g i jest zasilany z akumulatora.

Podstawowe cechy aparatu to: pakiet obliczeniowy umocowana na stae gowica 3.5/5 lub

5/7.5 MHz moliwo rnorodnych pomiarw i

ustawie aplikacji 3 godz. zasilania z baterii wyjcie video port podczerwieni

Aparat 50 S Tringa


ALOKSA SSD 500

wyposaenie:

2 D/ B/ M Mode

Sonda Convex 3,5 MHz

Sonda IVT 5,0 MHz

opcja: Sonda Liniowa 7,5 MHz

Pakiet kalkulacyjny: OB/GIN,

Abdominal, Vascular, Interna

Drukarka cz/b


Sigma 330 Stacjonarny, uniwersalny, cyfrowy ultrasonograf Kontron Medical

znakomita jako obrazu w trybach 2D i M

doskonaa czuo w trybie PW/CW

zastosowanie: jama brzuszna, ukad naczyniowy, ginekologia, kardiologia, klatka piersiowa, neurologia, endokrynologia, ukad miniowo-szkieletowy, ratownictwo

Tryby obrazowania: 2D (tryb B), Kolor 2D (B-kolor), Powikszenie (read zoom), ROI Zoom (write zoom), Zoom panoramiczny (write zoom), Dual 2D, Quad 2D, PW Doppler (duplex, kolor), CFM (Color Flow Mapping), CW Doppler (duplex), High PRF (duplex i kolor), 3D (3D-Fetal View, 3D-Vascular View), Kolor tryb-M, ECG (ukad wyzwalania 2D) i zoone


Imagic 500

Aplikacje: radiologiczna, kardiologiczna, naczyniowa, sercowo-naczyniowa.

Cechy wyrniajce Imagic 5000

przejrzysta klawiatura

paski ekran TFT 15

poczenia z urzdzeniami zewntrznymi

ergonomia systemu

zablokowanie i odblokowanie istniejcych bada

uywanie trybw kombinowanych

dostosowywanie jakoci obrazowania do wymaga uytkownika

zmiana rozmiaru okna w CFM

moliwo pomiarw w trybie off- line

moliwo tworzenia oraz modyfikowania raportw

eksport i import danych: video, obrazy, raporty

Joanna Grabska-Chrzstowska KONIEC


Galeria zdj USG

http://www.ultrasonix.com/abdominal.html

Wykład 8 (PDF)

Text of Wykład 8 (PDF)

wykład 7 - MITRmitr.p.lodz.pl/raman/analiza7.pdf · 2011. 4. 8. · wykład 7 Lasery w medycynie Prof. Dr Halina Abramczyk Technical University of Lodz, Faculty of Chemistry Institute

Wykład 8 . Przedsiębiorczość i Globalne Zarządzanie Technologią Informacyjną

Analiza informacji Meteorologicznych Wykład 8

Wykład 8 b Algebra relacyjna

Kurs języka C++ – wykład 8 (28.04.2014)

Astronomia pozagalaktyczna Wykład 8 Wczesny Wszechświat

AUTOMATYKA i ROBOTYKA (wykład 8)

Programowanie aplikacji równoległych i rozproszonych Wykład 5olas/parr/wyklad5.pdf · 2011. 5. 8. · Wykład 5 – p. 3/54. Architektury klient - serwer ... 391002 2 tcp 901 sgi_fam

Wykład – 2 godz./tydzie Interdyscyplinarne Centrum ...stach/wyklad_ptwk_2008/cgm_w1.pdf · Wykład – 2 godz./tydzie ... Stanisław Krukowski Wykład 1. Równowaga termodynamiczna

Kurs WWW – wykład 8

Dynamika morza - fale Semestr VII. Wykład 8 2004

Systemy RT i embedded Wykład 8 Mikrokontrolery i procesory

Usługi sieciowe Wykład 8 podział pasma,QoS debian

Wykład 15 - pdf 571 KB

Wykład 8 Projektowanie systemów PV - Strona główna AGHhome.agh.edu.pl/~romus/OZE/Wyklady/Czyste energie 2018... · 2018-05-24 · Czyste energie Wykład 8 Projektowanie systemów

Wykład I - Radompd)_1.pdf · 1 dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11 Wykład I: Studia Podyplomowe INFORMATYKA Podstawy

Ewolucja Wszechświata Wykład 8 Ewolucja gwiazd

WYKŁAD 8 ALGEBRA WEKTORÓW. PRZESTRZENIE …

Java – technologie zaawansowane Wykład 8 (9 maja 2011)

Fizyczne Podstawy Teledetekcji Wykład 8

Logika Stosowana - Wykład 8 - Wnioskowanie indukcyjne Czesc 1

Wykład II - Artur Bartoszewskipd)_2.pdf · Głębia kolorów II. Kodowanie obrazu statycznego 1 bit 4 bity 8 bitów 4 bity 8 bitów 16 bitów 24 bity dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD:

Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

WYKŁAD 8. Siła spójności

Wykład 8 - zaawansowane układy sterowania dr inż. Jakub ... · Wykład 8 - zaawansowane układy sterowania dr inż. Jakub Możaryn Instytut Automatyki i Robotyki Warszawa, 2014

Analiza techniczna wykład 8

Geometria obrazu Wykład 8

Optyka, wykład 8

Technologie Materiałów Budowlanych Wykład 8 · Technologie Materiałów Budowlanych Wykład 8 Szkło budowlane. Szkło Szkło – według normy ASTM-162 ... Formowanie wyrobów

Wykład 2 (PDF)

Documents

Wykład 8 (PDF)

Text of Wykład 8 (PDF)