Biofizika és orvostechnika alapjai



Hasonló dokumentumok
vmax A részecskék mozgása Nyomás amplitúdó értelmezése (P) ULTRAHANG ULTRAHANG Dr. Bacsó Zsolt c = f λ Δt = x/c ω (=2π/T) x t d 2 kitérés sebesség

Ultrahang vizsgálatok

Az ultrahang reflexiója. Az ultrahang orvosi alkalmazásainak alapjai. Visszaverődés. Terápa alapja az ultrahang elnyelődése

Ultrahang. A hang. A hanghullámot leíró függvény. Az ultrahang

Kiegészítő anyag (videók)

Hang és ultrahang. Az ultrahangos képalkotás, A-, B- és M-képek. Doppler-echo. Echo elv - képalkotás. cδt = d+d = 2d

AJÁNLATTÉTELI FELHÍVÁS

Ultrahangos anyagvizsgálati módszerek atomerőművekben

Kiegészítő anyag (videók)

Hang és ultrahang. Sugárzások. A hang/ultrahang mint hullám. A hang mechanikai hullám. Terjedéséhez közegre van szükség vákuumban nem terjed

Mechanikai hullámok. Hullámhegyek és hullámvölgyek alakulnak ki.

A hang fizikai tulajdonságai, ultrahang, Doppler-elv Dr. Goda Katalin 2019.

Diagnosztikai ultrahang

Ultrahang alapok. Infrahang < 20 Hz Hallható hang 20 Hz Hz Ultrahang > 20 khz

Anyagvizsgálati módszerek

A GYULLADÁSOS BÉLBETEGEK EURÓPAI NAPJA május 23. szombat Petıfi Sándor Mővelıdési Ház (1103 Budapest, Kada u )

Zaj- és rezgés. Törvényszerűségek

Az ultrahang diagnosztika fizikai alapjai

Hullámok, hanghullámok

p le r ol o r

Rezgések és hullámok

Ultrahang és elektromos impulzusok alkalmazása

FAIR-TENDER KFT Budapest, Czimra Gy. u tel: 06(70)

Hang és ultrahang. Sugárzások. A hang/ultrahang mint hullám. A hang mechankai hullám. Terjedéséhez közegre van szükség vákuumban nem terjed

Smart Color System Fedezze fel saját értékeit!

Járműipari környezetérzékelés

A hang fizikai tulajdonságai, ultrahang, Doppler-elv

Hang és ultrahang. Sugárzások. A hang/ultrahang mint hullám. A hang mechanikai hullám. Terjedéséhez közegre van szükség vákuumban nem terjed

A Brüel & Kjaer zajdiagnosztikai módszereinek elméleti alapjai és ipari alkalmazása

Ultrahang Termékkatalógus S40 SSI-8000 S20 S11 S11BW S9 S8 S6 S6BW S2 S2BW A6

Hangintenzitás, hangnyomás

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

S11. Elvárásain felüli érték. Caring for Life through Innovation

Rezgés, Hullámok. Rezgés, oszcilláció. Harmonikus rezgő mozgás jellemzői

Hullámmozgás. Mechanikai hullámok A hang és jellemzői A fény hullámtermészete

Nagyszerű képminőség. Az SCI tisztább képet ad a többszögű összetett nyaláb kivetítés által növelt kontraszt felbontással.

Az ultrahang orvosi alkalmazásai

Kiváló érték kompromisszumok nélkül

Az ultrahangos mérőeszközök elterjedése a vízrajzi szolgálatban

Kiváló érték kompromisszumok nélkül

Az ALPINION Crystal Signature technológia a mély struktúrák részletes képeivel növeli a klinikai pontosságot és hatékonyságot.

SONOPULS 490B ÚJ MODELL

Vállalati profil. Mérföldkövek a cég életében. Smart Color System Fedezze fel saját értékeit! ISO 13485

Látás. Látás. A környezet érzékelése a látható fény segítségével. A szem a fényérzékelés speciális, páros szerve (érzékszerv).


KÖZEG. dv dt. q v. dm q m. = dt GÁZOK, GŐZÖK ÉS FOLYADÉKOK ÁRAMLÓ MENNYISÉGÉNEK MÉRÉSE MÉRNI LEHET:

1. Az ultrahangos diagnosztika fizikai alapjai

11. Egy Y alakú gumikötél egyik ága 20 cm, másik ága 50 cm. A két ág végeit azonos, f = 4 Hz

S20. Az Ön igényeinek megfelelő optimális megoldás. Caring for Life through Innovation

Érintse meg és érezze a különbséget!

Transzformátor rezgés mérés. A BME Villamos Energetika Tanszéken

CT- és UH-vezérelt biopsiák technikája a radiológus aspektusa

Csillapított rezgés. a fékező erő miatt a mozgás energiája (mechanikai energia) disszipálódik. kváziperiódikus mozgás

A hang mint mechanikai hullám

S40. Stílus és teljesítmény. Caring for Life through Innovation

Értékelési útmutató az emelt szint írásbeli feladatsorhoz

A hőmérsékleti sugárzás

Felső kategóriás, hordozható Color Doppler ultrahang

Időjárási radarok és produktumaik

HSS60 ( ) típusú léptetőmotor meghajtó

FELOLVASÓLAP 1. rész és elbírálási szempontok (Kitöltése kötelező!) 1. rész - ALVÁSDIAGNOSZTIKA

S20. Vállalati profil. Mérföldkövek a cég életében. Az Ön igényeinek megfelelő optimális megoldásokkal ISO 13485

DOKUMENTÁCIÓ. Jahn Ferenc Dél-pesti Kórház és Rendelőintézet mint ajánlatkérő

Korszerű Diagnosztikai Módszerek

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

Roncsolásmentes részleges kisülés diagnosztika

Összefoglaló kérdések fizikából I. Mechanika

Fizikai hangtan, fiziológiai hangtan és építészeti hangtan

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Periódikus mozgások Az olyan mozgást, amelyben a test ugyanazt a mozgásszakaszt folyamatosan ismételi, periodikus mozgásnak

Röntgendiagnosztikai alapok

Hullámok tesztek. 3. Melyik állítás nem igaz a mechanikai hullámok körében?

Használható segédeszköz: Függvénytáblázat, szöveges adatok tárolására és megjelenítésére nem alkalmas zsebszámológép

FT-1039/XIII./2014 Ultrahang készülékek beszerzése

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

A tanulók gyűjtsenek saját tapasztalatot az adott szenzorral mérhető tartomány határairól.

Atomerőművi anyagvizsgálatok 4. előadás: A roncsolásmentes anyagvizsgálatok

Értékelés Összesen: 100 pont 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 35%.

ELEKTROMÁGNESES REZGÉSEK. a 11. B-nek

1. A hang, mint akusztikus jel

Fizika összefoglaló kérdések (11. évfolyam)

S20. Az Ön igényeinek megfelelő optimális megoldás. Caring for Life through Innovation

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Az ultrahangvizsgálatok metodikai alapjai. Az UH keringésvizsgálatok alapjai

In vivo szövetanalízis. Különös tekintettel a biolumineszcens és fluoreszcens képalkotási eljárásokra

OPT TIKA. Hullámoptika. Dr. Seres István

A Közbeszerzési Döntőbizottság (a továbbiakban: Döntőbizottság) a Közbeszerzési Hatóság nevében meghozta az alábbi. H A T Á R O Z A T ot.

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

DR. DEMÉNY ANDRÁS-I)R. EROSTYÁK JÁNOS- DR. SZABÓ GÁBOR-DR. TRÓCSÁNYI ZOLTÁN FIZIKA I. Klasszikus mechanika NEMZETI TANKÖNYVKIADÓ, BUDAPEST

CÉLZOTT RÁDIÓFREKVENCIÁS TERÁPIA

Közbeszerzési Értesítő száma: 2015/81

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2014 nyilvántartási számú (2) akkreditált státuszhoz

beugro

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ INTERAKTÍV VIZSGAFELADATHOZ. Szonográfus szakasszisztens szakképesítés

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

Soleoline, egy egész sor új lehetőség az Ön praxisa számára.

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ INTERAKTÍV VIZSGAFELADATHOZ. Szonográfus szakasszisztens szakképesítés

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Átírás:

Biofizika és orvostechnika alapjai Ultrahang diagnosztika 1. Egy kevés fizika 2. Az ultrahang élettani hatásai 3. Egyszerű kísérletek fejben 4. Az ultrahang létrehozása 5. A mód 6. B mód 7. M mód 8. A kép jellemzői 9. Doppler effektus 10. CW doppler 11. PW doppler 12. Color doppler 13. Power doppler 14. Tissue doppler 15. Biopszia 16. 3D-4D 1 2 Mi az ultrahang? Az ultrahang, mint fizikai jelenség Longitudinális hullám 20kHz-100 MHz frekvenciájú mechanikai rezgés Orvosi gyakorlatban: 2-25MHz Hullámhossz: frekvencia v. terjedési seb. (felbontás) Intenzitás (biológiai hatások) Gyengülés: a térben haladva (mélység) Visszaverődés: akusztikus impedancia (Z) (vizsgálhatóság) 3 4 Akusztikus impedancia Hangterjedési jelenségek Anyag Terjedési sebesség m/s Akusztikus impedancia 10 6 kg/m 2 s Víz 1530 1,53 Zsír 1450 1,33 Máj 1549 1570 1,65 Vér 1570 1,61 1,66 Izom 1590 1,7 Csont 2500 4700 4 7,5 Határfelületi jelenségek elhajlás visszaverődés: (reflexió R) az akusztikus impedanciák eltérései miatt jelentkezik Z1 Z R = Z1 + Z 2 2 2 Levegő 331 0,0004 5 6 1

Hangterjedési jelenségek Milyen hatásai vannak élő szövetre Csatolóanyag alkalmazása: gél vagy zselé A hanghullámok be és kijutásának könnyítésére Abszorpció elnyelődés okozatai Hőhatás Mechanikai hatások Kémiai katalizáló hatás 25 mw/cm² alatt: diagnosztika (nincs elváltozás) 2 W/cm² felett: irreverzibilis hatások terápiás cél (kőzúzás, melegítés, mikromasszázs, porlasztás, keverés, mosogatás) 7 8 Káros hatások Rosszul vizsgálható struktúrák Az ALARA elv: As Low As Reasonably Achievable Állítható vizsgálati teljesítmény Mechanikai Index Termikus Index Kritikus területek: szülészet, szemészet Légtartalmú Csonttal fedett Kővel fedett E képletekről olyan nagy a visszaverődés, hogy nem jut le alá a vizsgáló hullám, így nem lesz információ sem. 9 10 Hogyan hozzuk létre az ultrahangot? Piezokristályok (kerámiák), különleges anyagok: villamos feszültség változására alakváltozás, váltakozó villamos feszültségre rezgés (érzékeny az ütődésre) finom nyomásra villamos feszültség mérhető, megrezgetésre, váltakozó villamos feszültség (100 Volt körüli impulzusok: sérült transducer áramütésveszélyes) 1. Egy kevés fizika 2. Az ultrahang élettani hatásai 3. Egyszerű kísérletek fejben 4. Az ultrahang létrehozása 5. A mód 6. B mód 7. M mód 8. A kép jellemzői 9. Doppler effektus 10. CW doppler 11. PW doppler 12. Color doppler 13. Power doppler 14. Tissue doppler 15. Biopszia 16. 3D-4D 11 12 2

Az A mód (Amplitúdó) A mód A -módú megjelenítés: a visszaverődött UH jel nagyságával arányos amplitúdójú kijelzett jel. Távolság vizsgálat egy akusztikai vonal mentén 13 14 A mód A mód Pachymeter: szaruhártyavastagság mérő 15 16 A B mód (Brigthness fényesség) Soknyalábos képalkotás B -módú megjelenítés: visszaverődött jellel arányos fényesség. Metszet vizsgálat akusztikai vonalakkal pásztázott sík mentén 17 18 3

Soknyalábos képalkotás Soknyalábos képalkotás B mód A mód 19 20 Soknyalábos képalkotás Ultrahang készülékek film UH2D.avi Megfigyelési szempont: - metszeti kép - azonos akusztikai tulajdonságú szervek összemosódnak 21 22 Ultrahang fej típusok A nyolcadik utas lefülelése lineáris konvex testüregi phased endoszkópos 23 24 4

2011.11.07. Ultrahang vezérelt biopszia Ultrahang vezérelt biopszia A szövetminta-vevő biopsziás tű útját ultrahangkép segítségével követjük és korrigáljuk folyamatosan 25 26 Free hand-es és automatikus 3D mód 27 28 Felület képzés 29 Virtuális árnyékolás 30 5

31 32 film: UH4D.avi Megfigyelési szempont: - milyen sebességű mozgások láthatók? - milyenek a színek? - miért lukas a kobak? Az M, vagy TM Mód (Motion, Time Motion) 33 34 M mód 1. Röviden az ultrahangról 2. Egyszerű kísérletek fejben 3. A mód 4. B mód 5. M mód 6. A kép jellemzői 7. Doppler effektus 8. CW doppler 9. PW doppler 10. Color doppler 11. Power doppler 12. Tissue doppler 13. Biopszia 14. 3D-4D 35 36 6

A képek jellemzői Az axiális felbontás (frekvenciafüggő) Axiális felbontás Laterális felbontás Frame rate 37 38 Az axiális felbontás Axiális felbontás: impulzus hossz függő A laterális felbontás: egyenletes nyalábszélességgel (nyalábsűrűségfüggő) freq. Elvi felbontás mélység 1 MHz 1,5 mm 400 mm 3 MHz 0,5 mm 200 mm 5 MHz 0,3 mm 100 mm 10 MHz 0,15 mm 30 mm (átlagos emberi lágyszövetekben) 39 40 A laterális felbontás: nyalábszélesség valóságban (3,5 MHz, 7 szeletes fókuszálás) A nyalábszélességnél kisebb részletek eltűnnek. A laterális felbontás: nyalábszélesség valóságban (3,5 MHz, 7 szeletes fókuszálás, egy fix fókuszra: SCANNER 700) 41 42 7

Frame rate mozgó struktúrák ábrázolása Doppler effektus 43 44 Miért halljuk a közeledő motor hangját magasabbnak, mint a távolodóét? Doppler effektus Doppler effektus Doppler frekvencia eltolódás: f dop 2 f 0 v cosα = c ± f v = c 2 f 0 cosα 45 46 Doppler mód az ultrahang diagnosztikában Transducer Transmit Signal (f o ) Receive Signal Transmit Signal Target Target Doppler módok CW: folyamatos hullámú Doppler PW: pulzusos hullámú Doppler Spektrum doppler Color Doppler Power Doppler Tissue Doppler 47 48 8

Folyamatos doppler (CW) Pulzusos doppler (PW) A kijelölt irányba folyamatosan sugározunk és fogadjuk a visszaverődött hanghullámokat Csak egy rövid ideig bocsát ki hanghullámot, aztán figyel a visszaverődött jelekre. Minden mozgást érzékel, ami a nyaláb tengelyében van. Kapu elhelyezése adott mélységre Csak az akusztikai vonal mentén a kijelölt mélységi tartományból érkező sebességeket figyeli. 49 50 Pulzus doppler Doppler megjelenítés Doppler eltolódás = sebesség megjelenítése hangként spektrumként értékként színként 51 52 Doppler megjelenítés Doppler megjelenítés Doppler eltolódás = sebesség megjelenítése hangként: érdoppler, CTG, kardiológia spektrumként értékként színként 53 54 9

Doppler megjelenítés Spektrum doppler 55 56 Spektrum doppler Color Doppler Az áramló vér sebessége a kijelölt mélységi tartományban nem mindenütt állandó, hanem vannak gyorsabb és lassabb vérrészecskék, tehát egy sebesség tartományban, spektrumban vannak. A spektrum jellege pillanatról pillanatra változik. Az áramló vér sebességével arányos doppler frekvenciaeltolódást színekként jelenítjük meg a B módusú képen. Érzékelőhöz közelítő mozgás KÉK, távolodó mozgás PIROS A sötétebb árnyalat lassúbb, világosabb árnyalat gyorsabb, 57 58 B kép a veséről ugyanez color dopplerrel 59 60 10

Color Doppler Power doppler Film: UH 2D carotis color Megfigyelési szempont: - miért változik a szín? Az doppler frekvenciaeltolódás amplitúdó értékét (ami az áramló vér térfogatával, mennyiségével arányos) színekként jelenítjük meg a képen. 61 62 az előbbi power dopplerrel Duplex és Triplex mód Duplex az élő B kép + egy elő doppler mód van Triplex: az élő B kép + élő CW vagy PW spektrumdoppler + élő Color vagy Power doppler 63 64 Duplex és triplex mód és az autokalkuláció Tissue Doppler Nem a vér, hanem a szövetek mozgását jelenítjük meg színekkel 65 66 11

1. Egy kevés fizika 2. Az ultrahang élettani hatásai 3. Egyszerű kísérletek fejben 4. Az ultrahang létrehozása 5. A mód 6. B mód 7. M mód 8. A kép jellemzői 9. Doppler effektus 10. CW doppler 11. PW doppler 12. Color doppler 13. Power doppler 14. Tissue doppler 15. Biopszia 16. 3D-4D Mit kell még tudnia egy korszerű ultrahang készüléknek Páciensfelvétel-páciensadatbázis Ultrahang vizsgálat A vizsgálati anyagok tárolása nyomtatása visszanézése utófeldolgozása (post-processing) kontrollra érkezett páciensek Kommunikáció a kórházi adatbázissal (DICOM) 67 68 Kötelező időszakos felülvizsgálat 4/2009. (III. 17.) EüM rendelet 17. és 13. melléklet szerint. Ultrahang diagnosztikai berendezések időszakos felülvizsgálata 3 évenként. Kizárólag kijelölt szervezet vagy feljogosított szervezet végezheti. Engedélyező az Orvostechnikai Igazgatóság. Felülvizsgálat követelményei: http://www.eekh.hu 69 12