Слайд 2
Что есть звук?
Звук – это механическое колебание среды,
то есть последовательность зон сжатия и растяжения.
Основная характеристика –
частота, измеряется в Герцах (Гц = 1/Сек).
Звук в окружающем мире подчиняется волновым законам.
Человеческое ухо способно воспринимать звук с частотой от 20 до 20000 Гц.
Слайд 3
Частота, скорость, длина волны.
Звуковая волна рождается с определенной,
постоянной частотой (frequency = f), и распространяется симметрично от
источника звука с постоянной для данной среды скоростью (speed = V).
Скорость звука в воздухе – 300 м/с, для более плотных сред – скорость распространения звуковой волны больше.
Расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах называется длиной волны (λ).
Слайд 4
Что такое ультразвук?
Звуковой спектр по частотным характеристикам можно
разделить на три сегмента.
Соответственно, ультразвук – это звуковая волна
с частотой свыше 20000 Гц
Диапазон медицинского ультразвука 2,5-15 МГц
Слайд 5
Как рождается ультразвуковая картинка?
Слайд 6
Как рождается ультразвуковая картинка?
Таким образом, датчик имеет двойную
функцию: излучать (1%) и принимать (99%).
Сила (амплитуда) каждой отраженной
волны соответствует яркости отображенной точки.
Положение точки на экране зависит от глубины отражения эхо-сигнала.
Множество таких точек формируют целостную картинку.
Слайд 7
Распространение звуковой волны
Скорость
Чем ближе молекулы вещества (выше плотность),
тем лучше вещество проводит звук.
Скорость распространения ультразвуковой волны необходимо
знать для вычисления расстояний между объектами, а также нахождения глубины их залегания. Средняя скорость распространения УЗ в мягких тканях 1540 м/с.
Слайд 8
Отражение
Фундаментальный принцип ультразвуковой визуализации – это отражение УЗ
луча от поверхностей тканей с различной плотностью. Эти отражения
воспринимаются датчиком и формируют картинку на дисплее прибора.
Процент отраженной УЗ-энергии прямо пропорционален разнице акустических импендансов (Z) на границе тканей.
Области вещества со сходными акустическими характеристиками эхо-сигнала не формируют.
Слайд 9
Отражение звука
Сплошные объекты (диафрагма)
- отражение «единым фронтом» -
выше процент вернувшейся УЗ-энергии - лучше изображение.
- если поверхность
перпендикулярна оси УЗ-луча – качество изображения возрастет.
Корпускулярные объекты (эритроциты)
Сильнее
Слабее
Сплошное эхо
Корпускулярное эхо
Слайд 10
Взаимодействие волн
Интерференция
Зависит от плотности и однородности среды.
Сплошное эхо-отражение
может быть получено только при условии, что ширина объекта
больше, чем четверть длины волны сканирующего луча.
Для визуализации мелких объектов – уменьшить длину волны!
Уменьшить длину волны удобно, увеличив частоту ультразвукового излучения
V=f*λ
Слайд 11
Как появляется картинка на экране?
Сильное отражение (высокая плотность
ткани): гиперэхогенные структуры (белые) – кости, диафрагма, кокременты.
Отражение слабее
– эхогенные структуры (серые) – большинство плотных органов, мышцы.
Слабое отражение – гипоэхогенные структуры (темные) – кровь, жидкость внутри мочевого и желчного пузырей.
Слайд 12
Ультразвуковой луч
Луч, исходящий из датчика похож на тонкое
лезвие
- толщина – приблизительно 1 мм.
- отображаемая
глубина настраивается пользователем
Двухмерное изображение:
- томографическое сечение
- нет информации о толщине объекта
Вы контролируете положение луча,
соответственно вашим целям.
Слайд 13
Контроль положения датчика
Продольное положение
Поперечное положение
Движения:
Скольжение
Вращение
Покачивание
Давление
Слайд 14
Частота излучения
Герц (Гц, Hz) – единица измерения частоты,
соответствует одному циклу в секунду.
Мегагерц (МГц, MHz) – один
миллион колебаний в секунду.
Увеличивая частоту УЗ излучения:
- Увеличиваем разрешение (осевое и периферическое)
- Уменьшаем глубину проникновения
Высокочастотные датчики используются для качественной визуализации поверхностных структур, когда глубина проникновения луча – не главное.
Слайд 15
Частота датчика и разрешение
↑ частоты = ↑ разрешения
12
МГц – датчик: высокое разрешение, но минимальная глубина.
Удобен на
шее и в подмышечной области.
↓ частоты= ↑ глубины проникновения.
3МГц-датчик проникнет глубоко в тело,
однако разрешение полученной картинки
хуже, чем при использовании 12 МГц.
Слайд 16
Частота датчика и разрешение
Низкочастотные датчики (3-5 МГц) –
сканировать глубокие органы (печень, желчный пузырь, почки).
Высокочастотные датчики (10-15
МГц) – позволяют сканировать поверхностные структуры, например, плечевое сплетение. Но глубина ограничена 3-4 см.
Среднечастотные датчики (4-7МГц) – более глубокие структуры, например, плечевое сплетение в подключичной области или седалищный нерв у взрослых.
Слайд 17
Акустический импеданс
Акустический импеданс (АИ) вещества определяется исходя из
плотности этого вещества, а также скорости распространения звука в
нем. Чем больше плотность, тем выше АИ.
УЗ отражается от границы разделения тканей с различными значениями АИ и чем существенней эти различия, тем больше отражается сигнал.
Пары ткань/газ, ткань/кость и кость/газ отражают почти 100% УЗ-энергии на границе разделения.
Слайд 18
Акустический импеданс
Самая большая разница АИ между мягкими тканями
и газом.
Второе по величине различие – между тканями со
средней плотностью и очень плотными тканями (например, кость – мышца).
Не следует пытаться сканировать через ребра, грудину или газовый пузырь.
Слайд 19
Контрастность изображения
Контрастность – это способность аппарата различать различные
градации серого, основываясь на силе эхо-сигнала.
Для того, чтобы оптимизировать
контрастность – надо оптимизировать осевое и периферическое разрешение.
