ULTRAZVUK U MEDICINI Vera Gal ultrazvuk - vera gal 1
talasi Zvuni talasi su mehaniki talasi kod kojih se periodino menja pritisak.za postojanje zvuka neophodna je sredina u kojoj se on prostire. Može se prostirati kroz vazduh, vodu, ljudska tkiva, zemlju i druge sredine. (Ne može kroz vakuum.) ultrazvuk - vera gal 2
Osnovne fizike veliine Frekvencija, ν (Hz) i period, T= ν -1 (s) Talasna dina, λ (m), brzina, c (ms -1 ) c= λ ν Elongacija, odstupanje od stacionarne vrednosti, kod zvuka je razlika pritiska, p Impedancija z=ρc, gde je ρ gustina sredine ultrazvuk - vera gal 3
ultrazvuk Opseg frekvencija koje ljudsko uvo detektuje je od 20 do 20000 Hz. Talasi viših frekvencija od zvuka predstavljaju ULTRAZVUK ultrazvuk - vera gal 4
ultrazvuk Elongacija je funkcija i vremena i koordinata. Promene elongacije, a to su promene pritiska, date su talasnom jednainom. Brzina zvuka zavisi od sredine u kojoj se zvuk prostire. U materijalima u kojima je lako izvršiti kompresiju kao što je vazduh, brzina je mala, a u vrstim sredinama velika. ultrazvuk - vera gal 5
ultrazvuno oslikavanje Relativno male brzine uz u tkivima omoguavaju merenje razdaljine koju talas pree. Na granici dve sredine dolazi do refleksije (odbijanja) talasa. I u =I r +I p (Izraz važi kad nema apsorpcije.) ultrazvuk - vera gal 6
ultrazvuno oslikavanje Koeficijent refleksije je dat odnosom reflektovanog i upadnog intenziteta. On presudno zavisi od razlike gustina dve sredine na ijoj granici dolazi do refleksije. Koeficijent refleksije, R, je dat izrazom R=((z 1 -z 2 )/(z 1 +z 2 )) 2 gde indeksi 1 i 2 oznaavaju dve sredine. ultrazvuk - vera gal 7
ultrazvuno oslikavanje Zbog velike apsorpcije u vazduhu i velike rafleksije na granici vazduh/tenost i vazduh/vrsto telo ultrazvukom se ne ispituju organi u kojima ima vazduha, a izmeu sonde i kože se stavlja gel. ultrazvuk - vera gal 8
ultrazvuk Kod uz,a detektuje se samo onaj talas koji je normalan na graninu površinu dva tkiva. Sa graninih površina koje su reda veliine talasne dužine i manje, uz se odbija u raznim pravcima i to doprinosi slabljenju snopa. ultrazvuk - vera gal 9
Stvaranje i detekcija uz Jednim istim uredjajem se stvara i detektuje uz. To je transdjuser. Koristi piezoelektrini efekat. napon transdjuser zvuk zvuk transdjuser napon ultrazvuk - vera gal 10
Princip pulsa i eha Transdjuseri rade dvojako. Prvo emituju uz puls, a onda detektuju eho. Razdaljina transdjuser-granica je ct 2 ultrazvuk - vera gal 11
uz Transdjuser dobija naponski signal ograniene amplitude i emituje uz. Zatim je u modu da primi eho koji se transformiše u naponski signal. Veliina tog naponskog signala prvo se ograniava, zatim pojaava, negativni deo impulsa se ispravlja u pozitivan i na kraju se odreuje obvojnica signala. ultrazvuk - vera gal 12
uz Izlaz (izmerene veliine) su amplituda eha i vremensko kašnjenje u odnosu na emitovani uz. TV ili kompjuterski monitori se koriste za prikaz podataka gde amplitudama odgovaraju osvetljenosti. Dobijaju se sive nijanse koje govore o razlici u tkivima. ultrazvuk - vera gal 13
uz uredjaj Vreme za koje se detektuje eho se korespondira dubini na kojoj se nalazi granica. Ampiltuda eha sa tkiva koja su duboko, smanjuje se zbog prigušenja. To se kompenzuje elektronskim putem. ultrazvuk - vera gal 14
Slabljenje snopa Slabljenje snopa predstavlja gubitak snage signala sa dubinom.slabljenje nastaje zbog rasejanja i apsorpcije. Ako talas promeni pravac prostiranja kažemo da se rasejao. Rasejanje ini da se snop širi, a to znai da je ista energija rasporeena na veu površinu. Apsorpcija predstavlja pretvaranje energije uz u toplotu kroz vibracije estica. Ako upadni snop ne pada normalno na graninu površinu dolazi do prelamanja što takoe slabi snop. ultrazvuk - vera gal 15
Doplerov efekat U okviru primene uz u medicini Doplerov efekat je pojava promene frekvencije eha u odnosu na emitovani uz. Do promene frekvencije dolazi zato što se granica dve sredine sa koje se uz odbija kree. Pošto je transdjuser (koji je i emiter i detektor) nepokretan promena frekvencije, ν, je data posebnim izrazom ultrazvuk - vera gal 16
Doplerov efekat ν =2vν cosθ /c gde je v brzina kretanja granice ν frekvencija emitovanog uz θ c brzina uz ultrazvuk - vera gal 17
Doplerov efekat Doplerov efekat je najvei kada se granica kree u pravcu snopa, a nula kada se kree u pravcu normalnom na snop. Kada se granica kree prema transdjuseru ν je pozitivno, a kada se kree od transdjusera ν je negativno. ultrazvuk - vera gal 18
Doplerov efekat Doplerov efekat se primenjuje za prouavanje kretanja krvi bez ubacivanja boja u krvotok ili upotrebe X zraka. ultrazvuk - vera gal 19
Kolor Dopler Opsezi brzina se korespondiraju raznim bojama. Ne ubacuje se boja, niti posmatrani pokretni sistemi imaju boju koju vidimo na ekranu. ultrazvuk - vera gal 20
ultrazvuk - vera gal 21
ultrazvuk - vera gal 22
Kolor Dopler http://www.worldwidewounds.com/2000/se pt/michael-lunt/doppler-imaging.html Na ovoj adresi ete nai sledee dve slike i još mnogo drugih. Preporuujem da proitate lanak. ultrazvuk - vera gal 23
Kolor Dopler Na sledeoj slici je arterijski tok krvi, prikazan crvenim, prema sondi. Venski tok, prikazan plavim, je suprotnog smera. ultrazvuk - vera gal 24
Kolor Dopler ultrazvuk - vera gal 25
Kolor Dopler Na sledeoj slici smer toka krvi je od sonde. Nagli prelaz od žutog u zeleno oznaava da je brzina krvi prešla ogranienje skale. ultrazvuk - vera gal 26
Kolor Dopler ultrazvuk - vera gal 27
Bezbednost UZ ne izaziva štetne efekte ukoliko intenzitet emitovanog pulsa ne prelazi odreenu granicu. Na moguu štetnost ukazuju dva indeksa: termalni indeks ukazuje na sposobnost poveanja temperature, mehaniki indeks ukazuje na mogunost stvaranja šupljina. ultrazvuk - vera gal 28
Druge primene uz u medicini Razbijanje kamena u bubregu. (rezonantna ν) Otklanjanje zubnog kamenca. (uz u tok vode) Zagrevanje mišia. (uz u toplotu) išenje pribora za operaciju.( u deterdžent) Istraživanja na primeni uz u otklanjanju raka kože i išenju krvnih sudova. ultrazvuk - vera gal 29