Ecografia 2 - Digilander

CARDIO-VASCOLARE
Scuole di Specializzazione in
CARDIOLOGIA
CHIRURGIA VASCOLARE
ECOGRAFIA
parte IIa
- FONDAMENTI DI FISICA
- ECOGRAFIA E RISOLUZIONE
- ASPETTI TECNICI E MODI ECOGRAFICI
- FLUSSIMETRIA DOPPLER
ECOGRAFIA A
1
D.S. apr. 96
CARDIO-VASCOLARE
d
L1
ECOGRAFIA
sorgente
1
L2
rivelatore
interfaccia 1
interfaccia 2
immagini
acustiche
I
t2
t1
eco (riflessione)
o
prima
segnale arrivo
riflessione
emesso
ECOGRAFIA A
2
arrivo seconda
rflessione
tempo
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CARDIO-VASCOLARE
t2
I
ECOGRAFIA
2
t1
segnale
emesso
arrivo prima
riflessione
arrivo seconda
rflessione
tempo
v = velocità di propagazione ultrasuono
2L1 = v t1
2L2 = v t2
d = L 2 – L1 =
distanza d fra le interfaccie
v (t2
– t1)
2
misura Dt
costruzione immagine
ECOGRAFIA A
3
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CARDIO-VASCOLARE
FENOMENI DI ATTENUAZIONE
intensità decrescente per
assorbimento
divergenza del fascio
riflessione
rifrazione
attenuazione s
unità di misura bel (B)
I
s (bel) = Log
Io
Io = intensità iniziale
s (decibel) = 10 Log I
Io
ECOGRAFIA A
4
decibel (dB) = bel
10
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CARDIO-VASCOLARE
ASSORBIMENTO
I = Io
e
–a x
a = a(n)
a n
(n =    z)
attenuazione = 1 dB cm–1 z–1
n =z
n = z, L = 10 cm
n = 2z, L = 10 cm
n = 3z, L = 10 cm
20 dB
40 dB
60 dB
102 = 100
103 = 1000
crescente con n
crescente con rigidità materiale
tessuto osseo  10 tessuto molle
tessuto molle  10 liquido
attenuazione :
ECOGRAFIA A
5
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CARDIO-VASCOLARE
DIVERGENZA
b
1
x
xmax
divergenza b
b = b(n)
x > xmax
xmax = xmax(n)
xmax crescente con l'aumento di frequenza n
b decrescente con l'aumento di frequenza n
ECOGRAFIA A
6
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CARDIO-VASCOLARE
DIVERGENZA
2
tessuto cardiaco, v = 1500 m s–1
n
l
(MHz)
(cm)
1.0
2.5
5.0
0.15
0.06
0.03
xmax
(cm)
2.4
6.0
12.0
b
8.8°
3.5°
1.75°
x1/2
(cm)
2.2
0.8
0.3
x1/2 = spessore dimezzamento intensità
(per assorbimento)
ECOGRAFIA A
7
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CARDIO-VASCOLARE
DIVERGENZA
n = 2.5 MHz
cristallo D = 0.6 cm
b
D
xmax
3
xmax = 6 cm, b = 3.5°
raddoppio del fascio
x = 6 + 5 = 11 cm
risoluzione laterale
2 x 0.6 = 1.2 cm
per effetto geometrico : I x=11 cm = 1 Ix=0
4
aumento di frequenza : fascio collimato
ECOGRAFIA A
8
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CARDIO-VASCOLARE
DIVERGENZA
4
aumento di frequenza : fascio collimato
v = 2.5 MHz
5 MHz intensità assorbita  e2  8
fascio 8 volte più intenso (identica distanza x)
(150 rispetto a 1 MHz)
danni
–2
I
=
20
W
cm
n = 1 MHz
o
danni limitati
per mantenere risoluzione laterale : Io = 80 W cm–2
oppure incremento di frequenza : Io = 160 W cm–2
TECNICA IMPULSATA
ECOGRAFIA A
9
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CARDIO-VASCOLARE
TECNICA IMPULSATA
emissione ultrasuoni : 200 impulsi s–1
durata ciascun impulso : 5 ms
200 s–1 x 5 10–6 s = 10–3
Ieffettiva = 80 W cm–2 10–3 = 0.08 W cm–2
50 millisecondi
50 millisecondi
I
echi
tempo
o
stato di ricezione
emissione
ECOGRAFIA A
10
5 ms
vantaggio ulteriore :
emissione-ricezione dallo stesso cristallo
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CARDIO-VASCOLARE
RIFLESSIONE e RIFRAZIONE
riflessione : eco di ritorno dall'interfaccia
perdita di intensità sul fascio
rifrazione : trasmissione a diverso angolo
perdita di intensità sul fascio
ECOGRAFIA A
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CARDIO-VASCOLARE
RISOLUZIONE ASSIALE
A
L
B
D
A
B
risoluzione
assiale
(longitudinale)
 l
n :115 MHz
l:1.50.1 mm
D>l
l = lunghezza d'onda
L = lunghezza impulso
ECOGRAFIA A
12
Dl
non distinguibili
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CARDIO-VASCOLARE
RISOLUZIONE LATERALE
risoluzione laterale :
D
dimensione del fascio D
propagazione del fascio (xmax )
sistemi di focalizzazione acustica
(analogia con l' ottica)
xmax
focalizzazione
debole
lente
zona focale
ECOGRAFIA A
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