1 / 41

Fizica ultrasunetelor-notiuni generale

Fizica ultrasunetelor-notiuni generale. Principiul fundamenta l al tehnicii ecografice transmiterea catre tesuturile corpului de energie sonor ă cu frecven ţă î nalt ă - ultrasunetele - si captarea razelor reflectate de diversele straturi ale tesuturilor- ecourile . 1Hz

lorna
Download Presentation

Fizica ultrasunetelor-notiuni generale

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fizica ultrasunetelor-notiuni generale Principiul fundamental al tehnicii ecografice transmiterea catre tesuturile corpului de energie sonoră cu frecvenţăînaltă-ultrasunetele - si captarea razelor reflectate de diversele straturi ale tesuturilor-ecourile.

  2. 1Hz • 1.000 Hz=1 kHz • 1.000.000 Hz= 1MHz • 1.000 kHz=1 MHz

  3. Definitia ultrasunetelor • Energie acustica(vibratii) cu frecventa foarte înaltă. • Urechea umana percepe sunetele cu frecventa intre • Ecografia foloseste ultrasunete cu frecventa între Hz=unitate de masura a frecventei- 20 kHz > 20 si 20 .000 Hz 1 si 10 MHz Oscilaţii (cicli)/ sec

  4. Frecvenţa =de câte ori se repetă un fenomen în unitatea de timp

  5. International System of Units–SI • Unitatea de măsurare a frecvenţei în SI este Hz one hertz=one per second 1 Hz=nr de cicli /sec

  6. MASURAREA SCALARA ( PE O COORDONATĂ) A UNUI NR POZITIV REPREZENTÂND AMPLOAREA OSCILAŢIEI UNEI UNDE RAPORTATĂ LA VALOAREA EI MEDIE A M P L I T U D I N E A

  7. In cazul undei sinusoidale,lungimea de undă este distanţa între două vârfuri Lungimea de undă= distanţa la care se repetă aceeaşi formă de undă

  8. Definitia US:Unitatea de măsura este Hz-numarul de cicli(oscilatii)/secunda

  9. DISTANŢA ÎNTRE DOUĂ VÂRFURI ALE UNDELOR= λ

  10. Practic,ecografia înseamnă: 1.Generarea de US de catre transductor 2 Transmiterea lor catre tesuturi cu densitati diferite 3 Densitatea diferită US un proces de refractie si reflexie,variabil in functie de diferenta de densitate dintre tesuturile traversate succesiv

  11. 4 Exemplu- traversarea peretelui abdominal si al continutului pelvisului. 5 O parte din US se intorc la transductor sub forma de ecouri acustice,definind astfel obstacolul(tesutul) întâlnit

  12. Reflexia US formate în transductor refracţia reflexia

  13. VIBRAŢIE SONORĂ cu frecvenţă înaltă • ECOURI transductor ţesuturi

  14. Transductor Energie electrică Energie sonoră US R E C E P T O R Semnal luminos video pe receptor

  15. Transductorul-energia electrica energie sonora-US • Energia sonora din transductor pleaca spre tesuturi • Este partial reflectată • Se intoarce latransductorenergiasonorăenergie electrica. • Transmisa unui receptor • semnalluminos-video-pe un monitor

  16. energie sonoră ţesuturi reflexie transductor energie electrică receptor semnal luminos video

  17. Formarea Us prin transformarea curentului electric in energie sonora intr-un cristal piezoelectric din componenta transductorului

  18. Efectul piezoelectric • Transductor =instrument care converteşte o formă de energie în altă formă de energie • Transductorul ecografic medical=produce semnal electric când US îi ating suprafaţa datorită efectului piezoelectric (Pierre Curie 1880)

  19. Elemental transductorului (element piezoelectric)= cristal piezoelectric care converteşte potenţialul electric în ultrasunete şi viceversa. Elementele tipice ale transductorului ecografic au Ø =6-19mm grosimea =0,2-2mm

  20. Elementele tipice ale transductorului ecografic au Ø =6-19mm grosimea =0,2-2mm Elementele si celelalte piese asociate constituie transductorul sau sonda ecografică

  21. Diferite forme de transductor

  22. Diferite forme de transductor(2) Transductor sectorial Transductor convex

  23. Schema unui transductor real-time cu baleiaj mecanic Este vizibil cristalul care intra in oscilatie

  24. Efectul piezoelectric implică următorul fenomen: • Când elementul este supus unei diferenţedepotenţial (electric),apare o distorsiunemecanică la nivelul său- ceea ce generează o undă ultrasonică . • EP diferenţă de potenţial distorsiune mecanică undă ultrasonică

  25. Când la nivelul cristalului piezoelectric are loc o presiunemecanică-creştereapresiuniidatorită ecoului deîntoarcere-se generează o diferenţă de potenţial(tensiune) între suprafeţele sale şi rezultă o usoară creştere a intensităţii curentului electric. EP presiune mecanică (ecou reflectat) diferenţă de potenţial creşterea I curentului electric

  26. Transformarea energiei electrice în unda sonoraSistemul transmitator -receptor G=generator electric de inalta frecventa-US C=cristal de ceramica piezo-electrica Rp=receptor US PR=prelucrare semnal

  27. Materialul ceramic piezoelectric trebuie să fie polarizat pentru a fi folosit la transductorul ecografic. • Transductorul nu se sterilizează prin spălare (eventual prin gaz). • Depolarizarea se produce la T° de câteva sute de grade. • Transductorul nu trebuie lovit.

  28. Frecvenţa de rezonanţă (la care transductorul operează cel mai bine) depinde de grosimea cristalului (elementului )piezoelectric. • Cristal subţire=frecvenţa mai mare a transductorului • Datorită faptului că frecvenţa depinde de proprietăţile cristalului piezoelectric,transductorul se schimbă de la o examinare la alta (dacă scara de frecvenţă nu se încadrează în valorile transductorului respectiv) (abdomen-endovaginal-sân)

  29. EFECTELE FIZICE, CHIMICE ŞI BIOLOGICE ALE ULTRASUNETELOR • EFECTELE FIZICE • Termic • Efectul termic al US utilizate în scop diagnostic medical este neglijabil; • datorită intensităţii acustice reduse de 0,1 w/cm2, încălzirea ţesuturilor este neglijabilă.

  30. Mecanic • Cavitaţia. • La trecerea printr-un mediu elastic, ultrasunetele determină o succesiune de presiuni pozitive şi negative. • În cazul unui mediu lichid dacă există deja bule de gaz sau impurităţi are loc o implozie (colaps) care determină unde de şoc

  31. Undele de şoc pot determina leziuni ale materialului genetic, organitelor intracelulare sau fenomene de liză celulară Ar putea avea drept consecinţă producerea de tromboze în condiţiile examinării ecografice a cordului şi vaselor mari datorită fenomenului de cavitaţie asupra sângelui.

  32. D A R …….. • Apariţia fenomenului de cavitaţie presupune folosirea unor frecvenţe mari (de ordinul MHz) şia unor intensităţiacustice mari (W/cm2).

  33. Figure 1.Graphique représentant les intensités au-dessous desquelles aucun effet biologique important confirmé indépendamment n'a été observé dans les tissus des mammifères. La courbe supérieure (LF) s'applique aux lésions focales; les valeurs des intensités sont des valeurs in situ. La courbe inférieure (AIUM) est une représentation graphique de la déclaration relative aux effets biologiques des ultrasons sur les mammifères exposés in vivo du Bioeffects Committee de l'American Institute for Ultrasound in Medicine (AIUM)

  34. Les ultrasons de puissance élevée présentent aussi un danger à des fréquences inférieures au MHz.

  35. Transabdominal and Transvaginal Ultrasound • TRANSABDOMINALTRANSVAGINAL • •"Panoramic" pelvic view •More-limited pelvic view •Noninvasive  •Invasive • •Distended bladder needed foroptimal visualization Empty bladder necessary •Expense of examination  •Expense of examination •Difficult to detect pregnancies under 6 weeks' gestation  •Detects earlier pregnancies • •Easy to learn  •Easy to learn • •Readily combined with pelvic exam •Readily combined with pelvic exam

More Related