981 likes | 1.95k Views
Ultrasonografi ve Doppler. Ultrasonografi Fiziği. Ekleyen: Netlen.weebly.com. Ultrasonografi. Tüm tanısal USG uygulamaları:. . Vücudun. farklı özelliklerdeki katmanları. arasındaki ara yüzey / sınırlardan yansıyan akustik enerjinin saptanması. Bunların. görünür hale getirilmesi.
E N D
Ultrasonografive Doppler UltrasonografiFiziği Ekleyen: Netlen.weebly.com
Ultrasonografi TümtanısalUSGuygulamaları: Vücudun farklıözelliklerdekikatmanları arasındakiarayüzey/sınırlardanyansıyan akustikenerjininsaptanması Bunların görünürhalegetirilmesi
KonuşmaPlanı Temelakustik Cihazlar Görüntükalitesi Görüntülemedetuzaklar Yeniteknikler DopplerUSG
TemelAkustik Sesdalgaları,ortamı oluşturanmaddeyapı taşlarınınsınırlıhareketi ileyayılır Y ekseni=Basınç Xekseni=Zaman =eşdeğer2nokta arasızaman f=Birimzamandaki tamdöngüsayısı Helguera,M Hertz=Sn.de1döngü RumackCM
TemelAkustik 20-20000Hz(insan) 1500000-15000000Hz(tanısalUSG) RumackCM Xekseni=Dalgaboyuvefrekansileilişkili Yekseni=Amplitüdveakustikgüçileilişkili
SesYayılımı Ses(basınç)dalgaları,insanvücudunda longitudinalyöndeyayılırvepartikül hareketiyaratır Hareketinhızınıortamınfizikselözellikleri, özellikledeortamınkompresyonadirenci belirler Bunuetkileyeniseortamın Yoğunluk Elastisitesi 1/YayılımHızı
Yankı USG’degörüntünün temeli Parankimin tipikekosu Anekoik=Tümüile homojeniçyapı Yapı sınırları Komşu2dokununses yayılımınakarşı davranışfarkları
Yankı Akustikempedans(Z)=YoğunlukXHız Zfarkınagöresınırdasestam/kısmen yansır
AraYüzEtkileşimleri Yansıma(“reflection”) Saçılma(“scattering”) Kırılma(“refraction”)
AraYüzEtkileşimleri www.usra.ca Yansıma(“reflection”) Belirleyici faktörler: Z‘lerarasıfark(Y) Yansıtıcıyüzeyboyutu(Y) Yüzeydüzeni(Y) Çarpmaaçısı(maks.90ºde)
AraYüzEtkileşimleri StojlenA,www.om-sy.com Saçılma(“scattering”) Yansıtıcıyüzeyboyutu, ‘danküçükse Heryöne Birbirlerinigüçlendirir veyazayıflatırlar “Speckle”(beneklenme)
AraYüzEtkileşimleri Kırılma (“refraction”) Farklı seshızlarına sahiportamlararası sınırdayöndeğişikliği Snellkanunu: Sin1/Sin2=c1/c2 Helguera,M
AraYüzEtkileşimleri Kırılma (“refraction”) Yanlış konum/ derinliktegösterim Sınıradiksesile AZALTILABİLİR RumackCM
OrtamİçiEtkileşim Absorbsiyon Ortam içindeenerjininısıyadönüşümü Akustik enerjiningerçekleştirdiğiişsonucu
ATENUASYON(Zayıflama) Yansıma Saçılma Absorbsiyon ATENUASYON BelirleyiciFaktörler: •Sesfrekansı •Ortam/larınfizikselözellikleri
ATENUASYON Atenuasyonunölçülmesi Akustik güç: Birimzamandaüretilenakustikenerji=Watt,W Şiddet (İntensite): Birimalanbaşınaakustikgüç=Intensite,W/cm2 Atenuasyon miktarı: Farklıderinliklerdekisesşiddetlerikıyaslanır: Birbirlerineoranlarınınlogaritmikifadesi(dB) 10x(log10I1/I2) Örnek:Yüzeyde10,derindekinoktada0,1mW/cm2-30dB
ATENUASYON Su:0,00 Kan:0,18 Yumuşakdoku:0,70 Böbrek:1,00 Kemik:5,00 Hava:12,00dB/cm www.usra.ca
USGCİHAZI Aktarıcı(“Transmitter”) Çevirici(“Transduser”) Alıcı(“Receiver”)veişlemci Görüntüoluşturucu Görüntükaydedici
USGCİHAZI Aktarıcı(“Transmitter”) Çeviriciyeenerji Belirlenmişaralarla,kısasüreliyüksekvoltaj Çevirici(“Transduser”) ElektrikenerjisiAkustikenerji(puls) Piezoelektrikmateryaller Alıcı(“Receiver”)veişlemci Çeviriciyegelensinyallerisaptar,kompreseveamplifiyeeder Görüntüoluşturucu Gelensinyaliamplitüd(A),parlaklık(B)yadahareket(M) modundagösterir Görüntükaydedici Sabit/hareketligörüntülerikaydeder
USGCİHAZI-Aktarıcı Çeviriciyegöndereceğivoltajınüstsınırınıhasta sağlığıileilgilidüzenlemelerbelirler Üreteceğielektrikgerilimlerininarasındakisüreyi üretileceksespulslarınınarasını Çeviriciden İncelenebilecekmaksimumderinliğibelirler: Birimzamandaüretilenpulssayısı(PRF) Sn.de1-10kHzarasıdırİkipulsarası6-60msn. SüreX1540m/snX0,5=Maksimumderinlik
USGCİHAZI-Çevirici Piezoelektrikmateryal farkındatitreşirSes Voltaj KompreseolduklarındaElektrik Bellibirspektrumdasesdalgalarıüretir: Temelfrekans+Dahayüksek/düşükf’larda= BANTARALIĞI
USGCİHAZI-Çevirici www.usra.ca Tekbirvoltajuygulamasıile2-3sikluslukses titreşimieldeedilir:SESPULSUZUNLUĞU Pulsuzunluğu1/Aksiyelrezolüsyon Pulsuzunluğu1/Probfrekansı
USGCİHAZI-Çevirici train-srv.manipalu
USGCİHAZI-Çevirici www.usra.ca SesDemeti Yakınalan(Fresnelzonu): Dalgalarıninterferanslarıilebasınçamplitüdleriheterojen UzunluğuTransduseryarıçapıvesesf Uzakalan(Fraunhoferzonu): Birnoktadansonrabasınçazalmaya,demetgenişlemeyebaşlar Fokalzon: Üsttekiikizonunsınırınauyanbölge Lateralrezolüsyoneniyi
USGCİHAZI-Alıcı Time-GainCompensation(TGC): Dönenekolarıalır,güçlendirir,homojenleştirir, gösterimehazırlar: RumackCM
USGCİHAZI-Alıcı DinamikAralık Transdüseredönengenişamplitüdaralığındakiekoların(1:1012= 120dB‘ekadar),monitörleringösterebileceği(35-40dB)aralığa “sıkıştırılması”: Gösterilebilenenyüksekveendüşükamplitüdlerinoranı“dynamic range”(dinamikaralık)olarakadlandırılırvedesibel(dB)olarak ifadeedilir Örnek:Dynamicrange=40dBGösterilebilenmin/maxamplitüd= 4 1/10
USGCİHAZI-Alıcı Dynamicrangeküçükekojenite değişiklikleriayırdedilebilir RumackCM
USGCihazı-GörüntüGösterimi B(“Brightness”)mod A.Stojlen,www.om-sy.com/ultrasound1.htm Sn.de16-60keztekrarlanırCanlı(“real-time”)görüntüleme
GÖRÜNTÜKALİTESİ USG‘deGörüntüKalitesiKomponentleri: Temporalrezolüsyon Görüntüleme hızıileilişkili Kontrastrezolüsyon Eko şiddetiileilişkiliveoranlı Derindengelencılızekolargüçlendirilir:gürültü Düşüf“f”kullanılır Geometrik(spatial)rezolüsyon
GÖRÜNTÜKALİTESİ HangiandreouNJ,2003 Geometrik(spatial)rezolüsyon Birbirineyakın2noktanın“ayrı”görüntülenmesiileilgili Aksiyel(longitudinal,lineer)rezolüsyon Lateral(azimuthal)rezolüsyon Kesitkalınlığı(elevasyonal)rezolüsyon a) b) c)
GÖRÜNTÜKALİTESİ AksiyelRezolüsyon Ses demeti doğrultusunda birbirinden ayırdedilebilen2nokta arasımin.mesafe A.R.f Sespulsuzunluğu! www.usra.ca
GÖRÜNTÜKALİTESİ LateralRezolüsyon Ses demetineDİK, probuzuneksenine paraleldoğrultuda birbirinden ayırdedilebilen2nokta arasımin.mesafe fxFokuslama L.R. AR >LR www.usra.ca
GÖRÜNTÜKALİTESİ KesitKalınlığıRezolüsyonu Yankının, sesdemetinintam ortatabakasındanDEĞİL,tüm kalınlığındangelmesinebağlı “ParsiyelVolümEtkisi” Küreselyapılardakenar bulanıklığı Transduseryapısıilebelirlenir; müdahaleedilemez RumackCM
GÖRÜNTÜTUZAKLARI “Olmayanıvaredilebilir”: Gürültü(yüksekkazanç) Reverberasyon Refraksiyon Yanlobartefaktı “Olanyokedilebilir”: Akustikgölge Uygunolmayankazanç(TGC)ayarı Kötügörüntülemeaçısı Yetersizpenetrasyon Kötürezolüsyon “Olanınşekil/yeribozulabilir”: Çokluyol(“multipath”)artefaktı
GÖRÜNTÜTUZAKLARI NEDEN? CihazteknolojisindekihatalıolabilenVARSAYIMLAR: “Tümyankılaranasesdemetindengelir” “Dönenheryankı,tekbiryansımadankaynaklanır” “Biryapınınderinliği,gönderilensesin”yankısının dönmesüresiiledoğrudanilişkilidir “İnsanvücudundaseshızıherdokudaaynıdır” “Sesdemetiveyankısıdoğrusalyolalır” “Akustikenerjihomojenşekildeatenueolur” 1. 2. 3. 4. 5. 6.
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar Sesdemetiözellikleriileilişkilia.lar Çokluyansımalarileilişkilia.lar Hızdeğişiklikleriileilişkilia.lar Atenuasyonhatalarıileilişkilia.lar FeldmanMKetal.Radiographics2009
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar Sesdemetiözellikleri ileilişkilia.lar DemetGenişliğia. Uzak zonda Fokuslama! FeldmanMK,2009
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar Sesdemetiözellikleri ileilişkilia.lar YanLoba. Uzak zonda Fokuslama! FeldmanMK,2009
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar ÇokluYansımalarile ilişkilia.lar Reverberasyon “Kuyrukluyıldız” FeldmanMK,2009 RumackCM
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar ÇokluYansımalarile ilişkilia.lar Aynaa. Çok yansıtıcıyüzey Görüntüduplikasyonu RumackCM
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar HızDeğişiklikleriile ilişkilia.lar Hızabağlıdeplasman Yum.doku 1540m/sn Yağ1450m/sn Hava330m/sn Kemik4080m/sn RumackCM
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar HızDeğişiklikleriile ilişkilia.lar Kırılma Hızları farklıikiortam Snellkanunu YanDuvarGölgesi FeldmanMK,2009
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar AtenuasyonHataları ileilişkilia.lar Akustikgölge Artmışses geçirgenliği Yetersizpenetrasyon (steatotikkaraciğer)
GÖRÜNTÜTUZAKLARI- Artefaktlar Diğera.lar FeldmanMK,2009 “Ring-down” Hava partiküllerince sarılısıvıdamlacığı
ÖZELGÖRÜNTÜLEMETİPLERİ HarmonikGörüntüleme VücuttasesdalgasınınyarattığıKontraksiyon<Relaksasyon KontraksiyonlasıkışandokudadansiteHız(distorsiyon) Dahayüksekf‘larda,dahadüşükamplitüdlükatlar(harmonikler) oluşur ChoudhryS,2000
ÖZELGÖRÜNTÜLEMETİPLERİ HarmonikGörüntüleme Harmoniklerdeartefaktlarazalır,çünkü: Bellibirderinlikteoluşurlarveenfazladırlar: Vücutönduvarınabağlıdistorsiyon(obesler!)&reverberasyondüşüktür Temeldeanademetçeoluşturulurlar;yanloblarcaDEĞİL Frekanslarıyüksektir: DahakısapulssüresiAksiyelrezolüsyon DahadarfokalzonludalgalarLateralrezolüsyon ChoudhryS,2000
ÖZELGÖRÜNTÜLEMETİPLERİ HarmonikGörüntüleme THI- THI+
ÖZELGÖRÜNTÜLEMETİPLERİ “Compound”Görüntüleme Tekyöndengelensesdemeti İnterferans“Speckle”=Beneklenme Sesedikyüzeylernet,yanlardahasilik(kistduvarı) Farklıyönlerden SpeckleS/N Tümyüzeylernet RumackCM