SFOR-kurs Aspenäs herrgård 6 8 april 2011 Lars Öhberg, MD, PhD Norrlands Universitetssjukhus, Umeå
Ljud definieras som tryckvariationer i luft, vatten eller annat medium. Det mänskliga örat uppfattar svängningar mellan 20Hz-20kHz. Svängningar under 20 Hz definieras som infraljud Svängningar över 20 khz definieras som ultraljud. Diagnostiskt ultraljud 1 20 MHz
Piezo-elektriska effekten är det fysikaliska fenomen som gjort det möjligt att konvertera en elektrisk signal till en akustisk signal (även det omvända gäller).
Transducern innehåller piezoelectriska element/kristaller som producerar ultraljudspulser (sänder ca 1% av tiden) Elementen konverterar elektrisk energi till en mekansik tryckvåg
Reflekterade ekon kommer tillbaka till scanhuvudet där det piezoelektriska elementet konverterar ultraljudsvågen tillbaka till en elektrisk signal Den elektriska signalen blir sedan behandlad av ultraljudssystemet
Tjockleken på kristallen bestämmer frekvensen på transducern Låg frekvens 3 MHz Hög frekvens 10 MHz
Frekvensen påverkar också kvalitén på ultraljudsbilden Desto HÖGRE frekvens, desto BÄTTRE upplösning Desto LÄGRE frekvens, desto SÄMRE upplösning
Hög frekvens dålig penetration. Endast ytliga strukturer kan undersökas ex. hälsena Låg frekvens bra penetration. Även djupt belägna strukturer kan undersökas ex levern.
Z = ρ x с ρ = densitet c = ljudhastighet Kroppens olika organ och vävnader har olika akustisk impedans = Z
Akustisk impedans är ett mått på hur lätt ett ämne/vävnad släpper igenom ultraljudsvågor. Produkten av utbredningshastigheten och densiteten i vävnaden motsvarar detta värde. Kroppens vävnader har en genomsnittligt utbredningshastighet på 1540 m/s, med undantag för ben och gas som har helt andra värden
Olika vävnaderv vnader Z = (kg/m3) x m/s = kg/m2/s = rayl
Diagnostiskt ultraljud Förutsättning: Stort vatteninnehåll - Människokroppen innehåller 75 % vatten Känd ljudhastighet c:a 1540 m/s
Reflektion av ultraljud inträffar när en ultraljudvåg plötsligt träffar på en förändring i vävnadens akustiska egenskaper Hur stor del som reflekteras beror på skillnaden i akustisk impedans i de två vävnaderna samt ultraljuds-strålens infallsvinkeln Den del av strålen som inte reflekteras fortsätter vidare i vävnaden och tills den träffar på nästa gränsskikt där nästa reflektion sker.
Reflektion och transmission I R T Z 1 Z 2 Z Z RF = Z + Z 2 1 2 1 2Z 2 TF = Z 1+ Z 2 Om Z₂ > Z₁, Hög reflexion = EKO
A-mode B-mode statisk (historia) B-mode dynamisk M-mode Doppler 3-D 4-D
Resultat i form av grafisk kurva Användes tidigt för undersökning av hjärnan Ekoecefalografi. Används idag inom oftalmiatriken.
Brightness-mode Tvådimensionellt tomogram uppbyggt av ekon i form av punkter med olika intensitet Statisk B-mode de första maskinerna under 50 70-talet.
B mode är en dimensionen Tiden är den andra dimensionen Bröstkorg Lunga
Rörlig bild Mekaniskt tonhuvud - Historia Elektroniskt tonhuvud Nutid
Informationen samlas i olika plan Informationen bearbetas av en kraftfull dator Presenterar en 3 D bild Används framför allt inom obstetriken
Vila: mottagen frekvens är densamma som ljudkällans Rörelse mot: mottagen frekvens är högre än ljudkällans Rörelse från: mottagen frekvens är lägre än ljudkällans
Användning av dopplereffekten vid blodflödesmätningar Erytrocyterna är en rörlig reflektor
Flödesmätningen betingas av skillnaden mellan utsänd signal och mottagen signal från de reflekterade blodkropparna Frekvensen av de reflekterade vågorna är (i förhållande till de utsända) Högre vid flöde mot proben Lägre vid flöde från proben Skillnaden mellan utsänd och mottagen frekvens är proportionell mot flödeshastigheten
Medicinsk ultraljud diagnostik, terapi Rengöring ex metaller, tänder Bearbetning av hårda material Metalldetektor Sonar Radar etc
Ej möjligt undersöka mineraliserat skelett och luftförande organ fr.a lungor Adipositas -
US exponering: Energi genereras av utrustningen Organets sammansättning: Mjukvävnad Värmepåverkan Vätska & gas Mekanisk påverkan Vävnadens känslighet: Snabbt växande fostervävnad känsligare Undersökningssituationen: Inställning av apparatur, tonhuvud, framför liggande vävnad
Värmeeffekt kan höja temperaturen Mekanisk effekt kan åstadkomma påverkan genom cavitation där det exv kan ske en bristning av luftbubblor i tarm TI termiskt index och MI Mekaniskt (energiinställning) i apparaturen ska ställas så lågt som möjligt.
As Low As Reasonably Achievable Lowest acoustic power output Shortest dúration Least exposure to sensitive target tissues These can reduce biohazards.
Studier och praktisk användning av ultraljud på barn, vuxna och foster har ej påvisat några skador! Den största faran är en missad diagnos!