USG

Monika Kujdowicz

Idea• Określanie położenia granic struktur tkankowych (struktur różniących

się wartością Z) w oparciu o pomiar fal odbitych (echografia)

• Z – oporność akustyczna

Wpływ USG na organizm

• Wpływ termiczny• Kawitacja trwała i przejściowa (obecne zarodzie pęcherzyków)• Oscylacje struktur komórkowych, mikroprzepływy i zaburzenia

architektoniki• Tworzenie wolnych rodników uszkadzających błony komórkowe i

utleniających tłuszcze i białka• Gradient energii i przemieszczenia organelli• Dyfuzja (różnice ciśnień, zmienna lepkość i zmiany struktur białek)• Układ krwionośny (hemoliza krwinek, przyśpieszona sedymentacja)• Wpływ na płód (pierwszy trymestr)

Kość = ~0.5 MHzJama brzuszna = (3-5) MHzOkulistyka = ~10 MHzIVUS = ~20 MHz = 0.3 mm ( = 5 MHz)

Parametry

Parametry opisujące falę Długość fali [nm, mm, cm, m]Okres T [s. ms, s, ns]Częstotliwość [Hz = 1/s, kHz, MHz, GHz]Natężenie fali I [J/s*m2, W/m2, mW/m2]

– I ~p2

 Indeks mechaniczny (mechanical index    MI)        MI  =  

pN wartość ujemnego ciśnienia w MPa

częstotliwość w MHzStandardowe wartości diagnostyczne (0.1 0.2)Maksymalne stosowane wartości ~1.0Indeks termiczny  (thermal index    TI) 

                    TI  =   W energia transportowana przez falę w

jednostce czasu (moc)WDeg energia transportowana przez falę w

jednostce czasu (moc) powodująca ogrzanie tkanki o 10C

MPa)(1

MHz1

ν

pN

DegW

W

Straty

Charakterystyka ośrodka Gęstość Współczynnik sprężystości

objętościowej KPrędkość rozchodzenia cImpedancja akustyczna Z

Prawo absorpcji mechanizmy strat energii wzrost temperaturyI(x)  =  I0exp(-2x) 

 α - współczynnik absorpcji fali akustycznej w różnych ośrodkach [dB/cm]

ρK

c ρKZ Współczynnik odbicia:

2

21

21

ZZZZ

R

Rozkład natężenia

Ogniskowanie fali akustycznej• Im bardziej ogniskujemy tym

ognisko znajduje się bliżej i ma większe natężenie