Sunuyu indir
1
Ekleyen: Netlen.weebly.com
Ultrasonografi ve Doppler Ultrasonografi Fiziği Ekleyen: Netlen.weebly.com
2
Ultrasonografi Tüm tanısal USG uygulamaları:
Vücudun farklı özelliklerdeki katmanları arasındaki ara yüzey / sınırlardan yansıyan akustik enerjinin saptanması Bunların görünür hale getirilmesi
3
Konuşma Planı Temel akustik Cihazlar Görüntü kalitesi
Görüntülemede tuzaklar Yeni teknikler Doppler USG
4
Temel Akustik Ses dalgaları, ortamı oluşturan madde yapı
Ses dalgaları, ortamı oluşturan madde yapı taşlarının sınırlı hareketi ile yayılır Y X ekseni= Zaman ekseni= Basınç = eşdeğer 2 nokta arası zaman f= Birim zamandaki tam döngü sayısı Helguera, M Hertz= Sn.de 1 döngü Rumack CM
5
Temel Akustik 20- 20 000 Hz (insan)
Hz (insan) Hz (tanısal USG) Rumack CM X ekseni= Dalga boyu ve frekans ile ilişkili Y ekseni= Amplitüd ve akustik güç ile ilişkili
6
Ses Yayılımı Ses (basınç) dalgaları, insan vücudunda
longitudinal yönde yayılır ve partikül hareketi yaratır Hareketin hızını ortamın fiziksel özellikleri, özellikle de ortamın kompresyona direnci belirler Bunu etkileyen ise ortamın Yoğunluk Elastisitesi 1 / Yayılım Hızı
7
Ses Yayılımı Hız(m/sn) 330 1450 1480 1540 1550 1560 1570 1580 4080
DOKU Hız(m/sn) Hava 330 Yağ 1450 Su 1480 Y.Doku(ortalama) 1540 Karaciğer 1550 Böbrek 1560 Kan 1570 Kas 1580 Kemik 4080
8
Yankı USG’de görüntünün temeli tipik ekosu sınırları
Parankimin tipik ekosu Anekoik= Tümü ile homojen iç yapı Yapı sınırları Komşu 2 dokunun ses yayılımına karşı davranış farkları
9
Yankı Akustik empedans (Z)= Yoğunluk X Hız
Z farkına göre sınırda ses tam/ kısmen yansır
10
Ara Yüz Etkileşimleri Yansıma (“reflection”) Saçılma (“scattering”)
Kırılma (“refraction”)
11
Ara Yüz Etkileşimleri Yansıma (“reflection”) faktörler:
Yansıma (“reflection”) Belirleyici faktörler: Z ‘ler arası fark ( Y) Yansıtıcı yüzey boyutu ( Y) Yüzey düzeni ( Y) Çarpma açısı (maks. 90º de)
12
Ara Yüz Etkileşimleri Saçılma (“scattering”) Yansıtıcı yüzey boyutu,
Stojlen A, Saçılma (“scattering”) Yansıtıcı yüzey boyutu, ‘dan küçükse Her yöne Birbirlerini güçlendirir veya zayıflatırlar “Speckle” (beneklenme)
13
Ara Yüz Etkileşimleri Kırılma (“refraction”) ses hızlarına
Farklı ses hızlarına sahip ortamlar arası sınırda yön değişikliği Snell kanunu: Sin 1 / Sin 2 = c1 / c2 Helguera, M
14
Ara Yüz Etkileşimleri Kırılma (“refraction”) konum /
Yanlış konum / derinlikte gösterim Sınıra dik ses ile AZALTILABİLİR Rumack CM
15
Ortam İçi Etkileşim Absorbsiyon içinde enerjinin ısıya dönüşümü
Absorbsiyon Ortam içinde enerjinin ısıya dönüşümü Akustik enerjinin gerçekleştirdiği iş sonucu
16
ATENUASYON (Zayıflama)
Yansıma Saçılma Absorbsiyon ATENUASYON Belirleyici Faktörler: •Ses frekansı •Ortam / ların fiziksel özellikleri
17
ATENUASYON Atenuasyonun ölçülmesi güç: (İntensite): miktarı:
Akustik güç: Birim zamanda üretilen akustik enerji= Watt, W Şiddet (İntensite): Birim alan başına akustik güç = Intensite, W / cm2 Atenuasyon miktarı: Farklı derinliklerdeki ses şiddetleri kıyaslanır: Birbirlerine oranlarının logaritmik ifadesi (dB) 10x(log10I1/I2) Örnek: Yüzeyde 10, derindeki noktada 0,1 mW/cm2 -30dB
18
ATENUASYON Su: 0,00 Kan: 0,18 Yumuşak doku: 0,70 Böbrek: 1,00
Su: 0,00 Kan: 0,18 Yumuşak doku: 0,70 Böbrek: 1,00 Kemik: 5,00 Hava: 12,00 dB/cm
19
USG CİHAZI Aktarıcı (“Transmitter”) Çevirici (“Transduser”)
Alıcı (“Receiver”) ve işlemci Görüntü oluşturucu Görüntü kaydedici
20
USG CİHAZI Aktarıcı (“Transmitter”) Çevirici (“Transduser”)
Çeviriciye enerji Belirlenmiş aralarla, kısa süreli yüksek voltaj Çevirici (“Transduser”) Elektrik enerjisi Akustik enerji (puls) Piezoelektrik materyaller Alıcı (“Receiver”) ve işlemci Çeviriciye gelen sinyalleri saptar, komprese ve amplifiye eder Görüntü oluşturucu Gelen sinyali amplitüd (A), parlaklık (B) ya da hareket (M) modunda gösterir Görüntü kaydedici Sabit / hareketli görüntüleri kaydeder
21
USG CİHAZI- Aktarıcı Çeviriciye göndereceği voltajın üst sınırını hasta sağlığı ile ilgili düzenlemeler belirler Üreteceği elektrik gerilimlerinin arasındaki süreyi Çeviriciden üretilecek ses pulslarının arasını İncelenebilecek maksimum derinliği belirler: Birim zamanda üretilen puls sayısı (PRF) Sn.de 1-10 kHz arasıdır İki puls arası 6-60 msn. Süre X 1540 m/sn X 0,5= Maksimum derinlik
22
USG CİHAZI- Çevirici Piezoelektrik materyal farkında titreşir Ses
Voltaj farkında titreşir Ses Komprese olduklarında Elektrik Belli bir spektrumda ses dalgaları üretir: Temel frekans + Daha yüksek / düşük f ’larda = BANT ARALIĞI
23
USG CİHAZI- Çevirici Tek bir voltaj uygulaması ile 2-3 siklusluk ses
Tek bir voltaj uygulaması ile 2-3 siklusluk ses titreşimi elde edilir: SES PULS UZUNLUĞU Puls uzunluğu 1 / Aksiyel rezolüsyon Puls uzunluğu 1 / Prob frekansı
24
USG CİHAZI- Çevirici train-srv.manipalu
25
USG CİHAZI- Çevirici www.usra.ca Ses Demeti Yakın alan (Fresnel zonu):
Yakın alan (Fresnel zonu): Dalgaların interferansları ile basınç amplitüdleri heterojen Uzunluğu Transduser yarıçapı ve ses f Uzak alan (Fraunhofer zonu): Bir noktadan sonra basınç azalmaya, demet genişlemeye başlar Fokal zon: Üstteki iki zonun sınırına uyan bölge Lateral rezolüsyon en iyi
26
USG CİHAZI- Alıcı Time-Gain Compensation (TGC):
Dönen ekoları alır, güçlendirir, homojenleştirir, gösterime hazırlar: Rumack CM
27
USG CİHAZI- Alıcı Dinamik Aralık Transdüsere dönen geniş amplitüd aralığındaki ekoların (1:1012= 120 dB ‘e kadar), monitörlerin gösterebileceği (35-40 dB) aralığa “sıkıştırılması”: Gösterilebilen en yüksek ve en düşük amplitüdlerin oranı “dynamic range” (dinamik aralık) olarak adlandırılır ve desibel (dB) olarak ifade edilir Örnek: Dynamic range=40 dB Gösterilebilen min /max amplitüd= 4 1/10
28
USG CİHAZI- Alıcı Dynamic range küçük ekojenite
değişiklikleri ayırdedilebilir Rumack CM
29
USG CİHAZI- Görüntü Gösterimi
30
USG Cihazı- Görüntü Gösterimi
B (“Brightness”) mod A.Stojlen, Sn.de kez tekrarlanır Canlı (“real-time”) görüntüleme
31
GÖRÜNTÜ KALİTESİ USG ‘de Görüntü Kalitesi Komponentleri:
Temporal rezolüsyon Görüntüleme hızı ile ilişkili Kontrast rezolüsyon Eko şiddeti ile ilişkili ve oranlı Derinden gelen cılız ekolar güçlendirilir: gürültü Düşüf “f” kullanılır Geometrik (spatial) rezolüsyon
32
GÖRÜNTÜ KALİTESİ Geometrik (spatial) rezolüsyon
Hangiandreou NJ, 2003 Geometrik (spatial) rezolüsyon Birbirine yakın 2 noktanın “ayrı” görüntülenmesi ile ilgili Aksiyel (longitudinal, lineer) rezolüsyon Lateral (azimuthal) rezolüsyon Kesit kalınlığı (elevasyonal) rezolüsyon a) b) c)
33
GÖRÜNTÜ KALİTESİ Aksiyel Rezolüsyon demeti Ses A.R. f
doğrultusunda birbirinden ayırdedilebilen 2 nokta arası min. mesafe A.R. f Ses puls uzunluğu !
34
GÖRÜNTÜ KALİTESİ demetine DİK, prob uzun eksenine paralel doğrultuda
Lateral Rezolüsyon Ses demetine DİK, prob uzun eksenine paralel doğrultuda birbirinden ayırdedilebilen 2 nokta arası min. mesafe f x Fokuslama L.R. AR > LR
35
Kesit Kalınlığı Rezolüsyonu
GÖRÜNTÜ KALİTESİ Kesit Kalınlığı Rezolüsyonu Yankının, ses demetinin tam orta tabakasından DEĞİL, tüm kalınlığından gelmesine bağlı “Parsiyel Volüm Etkisi” Küresel yapılarda kenar bulanıklığı Transduser yapısı ile belirlenir; müdahale edilemez Rumack CM
36
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI “Olmayanı var edilebilir”: “Olan yok edilebilir”:
Gürültü (yüksek kazanç) Reverberasyon Refraksiyon Yan lob artefaktı “Olan yok edilebilir”: Akustik gölge Uygun olmayan kazanç (TGC) ayarı Kötü görüntüleme açısı Yetersiz penetrasyon Kötü rezolüsyon “Olanın şekil / yeri bozulabilir”: Çoklu yol (“multipath”) artefaktı
37
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI NEDEN?
Cihaz teknolojisindeki hatalı olabilen VARSAYIMLAR: “Tüm yankılar ana ses demetinden gelir” “Dönen her yankı, tek bir yansımadan kaynaklanır” “Bir yapının derinliği, gönderilen sesin” yankısının dönme süresi ile doğrudan ilişkilidir “İnsan vücudunda ses hızı her dokuda aynıdır” “Ses demeti ve yankısı doğrusal yol alır” “Akustik enerji homojen şekilde atenue olur” 1. 2. 3. 4. 5. 6.
38
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar
Ses demeti özellikleri ile ilişkili a.lar Çoklu yansımalar ile ilişkili a.lar Hız değişiklikleri ile ilişkili a.lar Atenuasyon hataları ile ilişkili a.lar Feldman MK et al. Radiographics 2009
39
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar Ses demeti özellikleri zonda
ile ilişkili a.lar Demet Genişliği a. Uzak zonda Fokuslama ! Feldman MK, 2009
40
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar Ses demeti özellikleri zonda
ile ilişkili a.lar Yan Lob a. Uzak zonda Fokuslama ! Feldman MK, 2009
41
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar Çoklu Yansımalar ile ilişkili a.lar
Reverberasyon “Kuyruklu yıldız” Feldman MK, 2009 Rumack CM
42
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar yansıtıcı yüzey Çok
Çoklu Yansımalar ile ilişkili a.lar Ayna a. Çok yansıtıcı yüzey Görüntü duplikasyonu Rumack CM
43
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar Hız Değişiklikleri ile 1540 m/sn
ilişkili a.lar Hıza bağlı deplasman Yum.doku 1540 m/sn Yağ 1450 m/sn Hava 330 m/sn Kemik 4080 m/sn Rumack CM
44
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar Hız Değişiklikleri ile
ilişkili a.lar Kırılma Hızları farklı iki ortam Snell kanunu Yan Duvar Gölgesi Feldman MK, 2009
45
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar Atenuasyon Hataları geçirgenliği
ile ilişkili a.lar Akustik gölge Artmış ses geçirgenliği Yetersiz penetrasyon (steatotik karaciğer)
46
GÖRÜNTÜ TUZAKLARI- Artefaktlar Diğer a.lar “Ring-down” partiküllerince
Feldman MK, 2009 “Ring-down” Hava partiküllerince sarılı sıvı damlacığı
47
ÖZEL GÖRÜNTÜLEME TİPLERİ Harmonik Görüntüleme
Vücutta ses dalgasının yarattığı Kontraksiyon < Relaksasyon Kontraksiyonla sıkışan dokuda dansite Hız (distorsiyon) Daha yüksek f ‘larda, daha düşük amplitüdlü katlar (harmonikler) oluşur Choudhry S, 2000
48
ÖZEL GÖRÜNTÜLEME TİPLERİ Harmonik Görüntüleme
Harmoniklerde artefaktlar azalır, çünkü: Belli bir derinlikte oluşurlar ve en fazladırlar: Vücut ön duvarına bağlı distorsiyon (obesler!) & reverberasyon düşüktür Temelde ana demetçe oluşturulurlar; yan loblarca DEĞİL Frekansları yüksektir: Daha kısa puls süresi Aksiyel rezolüsyon Daha dar fokal zonlu dalgalar Lateral rezolüsyon Choudhry S, 2000
49
ÖZEL GÖRÜNTÜLEME TİPLERİ Harmonik Görüntüleme
THI - THI +
50
ÖZEL GÖRÜNTÜLEME TİPLERİ “Compound” Görüntüleme
Tek yönden gelen ses demeti İnterferans “Speckle” = Beneklenme Sese dik yüzeyler net, yanlar daha silik (kist duvarı) Farklı yönlerden Speckle S/N Tüm yüzeyler net Rumack CM
51
ÖZEL GÖRÜNTÜLEME TİPLERİ “Compound” Görüntüleme
Olumsuzluk (?) Yavaşlama Bazı yararlı artefaktlarda silikleşme: Akustik gölge Artmış ses geçirgenliği
52
ÖZEL GÖRÜNTÜLEME TİPLERİ 3/4 Boyutlu Görüntüleme
Hacimsel, yüzey özelliklerini gösteren görüntüler Özel donanım ve / veya yazılım Yüksek yoğunluklu ses dalgaları
53
Doppler Ultrasonografi
Boote EJ, 2003
54
Rumack CM
55
Doppler USG Pulsed wave Continous wave
56
Hız Zaman
59
Doppler USG Boote EJ, 2003
60
Doppler US’de Akım Bilgisi
Kombine kullanım: Renkli dupleks US, Renkli Doppler US
62
Laminar akım Turbülan akım
63
Doppler Artefaktları: Aliasing
Örnekleme F= 8 x Dönme F Örnekleme F= 4 x Dönme F Örnekleme F= 2 x Dönme F Örnekleme F= 1,5 x Dönme F A.Stojlen,
64
Doppler Artefaktları: Aliasing
65
Doppler Artefaktları- Diğer
Spektral Ayna artefaktı: Ses demeti düz çizgide değil, açılarak ilerler Doppler açısı 90 derece olduğunda hem yaklaşan, hem uzaklaşan akım algılar ve kodlar
66
Doppler Artefaktları- Diğer
Gri-skala US benzeri ayna artefaktı “Blooming”/ “Color overwriting” Perivasküler artefakt
67
Doppler Artefaktları- Diğer
Anekoik boşluk a. Doku hareket artefaktları “Twinkling“ artefakt
68
Power Doppler USG medcyclopedia.com Boote EJ, 2003
69
Power Doppler USG “Flash “ artefaktları Yön bilgisi
70
Ekleyen: Netlen.weebly.com
Benzer bir sunumlar
© 2024 SlidePlayer.biz.tr Inc.
All rights reserved.