Page 26 - IFM_201403 całość 300 dpi

vol. 3 3/2014 Inżynier i Fizyk Medyczny

140

artykuł

\

article

ultrasonografia

\

ultrasonography

Wmetodach dopplerowskich wykorzystuje się informację zakodowaną w posta-

ci zmiany częstotliwości fali odbitej względem fali nadanej. Równoczesne stoso-

wanie przetwornika impulsowo-echowego czasu rzeczywistego i przetwornika

dopplerowskiego, umożliwia obserwację ruchu badanego narządu i dokonywa-

nie pomiarów dynamicznych. Wprowadzenie do obrazowania koloru dodatkowo

umożliwia zmniejszenie błędów związanych z techniką pomiaru. Wśród metod

dopplerowskich wyróżnia się metodę fali ciągłej i metodę impulsową.

W metodzie fali ciągłej nadajnik wysyła falę ciągłą.

Fala rozproszona na poruszających się krwinkach

zmienia swoją częstotliwość w stosunku do często-

tliwości fali nadanej. Uzyskuje się w ten sposób in-

formację o średniej prędkości przepływu krwi. Nie

pozwala ona na pomiar średnicy naczynia krwio-

nośnego ani na pomiar głębokości jego położenia

pod skórą. Metoda ta dostarcza łączną informację

o wszystkich strukturach leżących na drodze wiąz-

ki ultradźwiękowej. Szacuje się, że końcowy wynik

pomiaru prędkości przepływu krwi tą metodą obar-

czony jest 15-procentowym błędem.

Najstarsze ultrasonografy dopplerowskie emitują

falę ultradźwiękowąwsposób ciągły.Wszystkie krwin-

ki poruszające się w naczyniach krwionośnych w ob-

szarze objętym działaniem sondy, są źródłem fal odbi-

tych, ale tylko część wraca do detektora odbiorczego.

Częstotliwość fal odbitych rośnie wraz ze wzrostem

prędkości krwinek poruszających się w kierunku sondy

ultradźwiękowej. Można obliczyć średnią i maksymal-

ną prędkość krwinek w badanym naczyniu. W latach

70-tych poprzedniego wieku w badaniach klinicznych

zastosowano aparaturę emitującą falę ultradźwięko-

wą w sposób impulsowy. W tych aparatach mamy zna-

ną określoną falę ultradźwiękową o określonej często-

tliwości w postaci krótkich impulsów o znanym czasie

trwania impulsu i stałej przerwie między impulsami.

W taki sposób „dawkowania” zyskujemy dodatkowe

informacje – prócz przesunięcia dopplerowskiego,

określa się także długość przerwpomiędzy impulsami.

Metoda ta znalazła zastosowanie do pomiaru przepły-

wu na wybranej głębokości. Fale odbite od krwinek

po powrocie do sondy są opóźnione względem siebie

w zależności od głębokości, na której zostały odbite.

Pociąga to za sobą odpowiednio dużą zmianę fazy

odbieranego echa. Pomiar opóźnienia ech – zmiany

ich fazy i częstotliwości – pozwala obliczyć prędkość

krwinek na różnych głębokościach.

Metoda ciągła

Kryształ znajdujący się z jednej strony sondy służy do

ciągłego w czasie wysyłania ultradźwięków, a drugi

kryształ pełni funkcję odbiornika. Emiter wysyła przez

cały czas impulsy napięciowe o częstotliwości f

0

do

kryształu nadawczego, który emituje ultradźwięki

w określony kąt. Drugi kryształ rejestruje cały czas

echa o częstotliwości f

1

wytwarzane. Sygnały napię-

ciowe są wzmacniane w odbiorniku i po odpowiedniej

ich obróbce przez demodulator podawane jako sy-

gnały akustyczne o częstotliwościach dopplerowskich

(słyszalnych dla człowieka) na słuchawki.

Metoda fali impulsowej

W metodzie fali impulsowej fala odbita od krwinek

i od ścianek naczynia powraca do nadajnika w czasie

przerwyw jegopracy. Znając kąt pomiędzy kierunkiem

propagacji fali a osią naczynia krwionośnego, prędkość

fali i czas przejścia impulsu pomiędzy przednią i tylną

ścianą naczynia, można obliczyć jego średnicę. Przyj-

muje się, że niedokładność tego pomiaru związana

z długością wysyłanych impulsów ultradźwiękowych

(około 0,7 mm w tkance miękkiej) wynosi około 10%.

Na podstawie znajomości częstotliwości fali nadanej

i odbitej wyznacza się prędkość przepływu wybranej

Podstawy obrazowania USG

– część 2

Monika Jędrzejewska, Piotr Jankowski, Bartosz Węckowski

Polskie Towarzystwo Inżynierii Klinicznej, ul. Naramowicka 219a/18, 61-611 Poznań, tel. +48 602 303 517, e-mail:

mjedrzejewska@o2.pl