View
1
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Zvučni valovi
zvučni val – prijenos mehaničke energije kroz
prostor - titranjem čestica elastičnog sredstva
čujni zvuk - područje frekvencija 20 Hz do 20 kHz
infrazvuk - područje frekvencija 20 Hz --rezonancija unutrašnjih organa
ultrazvuk - područje frekvencija > 20 kHz - rezonancija molekula
Narav zvučnoga vala
izvor – tijelo koje titra u elastičnom sredstvu
energija titranja prenosi se kroz prostor brzinom
longitudinalni val - čestice titraju u smjeru širenja vala
transverzalni val - čestice titraju okomito na smjer širenja vala
za postojanje zvučnog-mehaničkog vala nužno je elastično sredstvo
Tv
longitudinalni val - promjene lokalne gustoće
čestica i tlaka
harmonijski val - izvor harmonijski oscilator
neharmonijski val - izvor neharmonijski
oscilator
Jednadžba
harmonijskog vala
fazi u pomak
t' -tsinω
'tv
r't
Ax
λ
r
T
tπ2sinA
v
r-tωsinAx
u točki M elongacija x kasni t’ za izvorom
2k)krtsin(Ax - valni broj
vremenska periodičnost: elongacija titranja u jednoj točki prostora ponavlja se nakon perioda T
prostorna periodičnost: u istom trenutku u dvije točke polja udaljene za valnu duljinu elongacije titranja su jednake
brzina zvuka u sredstvu ovisi o elastičnim svojstvima sredstva
u prostoru se mijenja akustički tlak:
intenzitet harmonijskog vala :
)krtsin(pp 0aa
Pa10pPa10 a5
22Am
2
1E
St
EI
Nivo intenziteta
ne treba apsolutni intenzitet - odnos prema referentnom intenzitetu
jedinica decibel (dB)
I0 = 10-12 Wm-2
0I
Ilog10
Apsorpcija zvučnoga vala
interakcijom zvučnog vala i tvari smanjuje se
amplituda titranja:
budući da je I A2 to je :
poludebljina apsorpcije x1/2 je za I(x1/2) = I0/2
manja poludebljina -bolji apsorber
x0eAA
x20eII
2
2lnx 2/1
Atenuacija zračenja u tvari
-I=I2-I1=k I1 x
-dI=k I dx I1 I2
I0I
x
I
I
x
00
dxkI
dIdxk
I
dI
kx
0 eII
Refleksija i transmisija
zakon refleksije: reflektirani kut = upadni kut
zakon loma:
koeficijenti refleksije i transmisije: r + t = 1
za Z1 Z2 maksimalna transmisija
za Z1 Z2 ili Z1 Z2 maksimalna refleksija
2
2
1
1
v
sin
v
sin
221
221
0
r
ZZ
ZZ
I
Ir
221
21
0
t
ZZ
ZZ4
I
It
Ultrazvučni val
frekvencija > 20 kHz u medicini 1-20 MHz
izvor: piezoelektrični kristal
kristal u električnom polju titra frekvencijom promjenljivog polja
E = E0 sin t d = d0 sin t izvor
ako je potaknut na titranje na stranama kristala induciran je promjenljiv napon
F = F0 sin t U = U0 sin t detektor
Pezoelektrični efekt
Ako je polje izmjenično, kristal će mehanički titrati jednakom frekvencijom
Titranje je najizrazitije ako su mjere kristala u nekom skladu s valnom duljinom
A,B i M prikaz
A prikaz - intenzitet reflektiranog detektiranog
vala prikazan je amplitudom
B prikaz - intenzitet je prikazan sjajnošću točke;
val većeg intenziteta je sjajnija točka na ekranu
Reflected Echo’s
No Reflections = Black dots
Fluid within a cyst, urine, blood
‘Hypoechoic’ or echofree
U terapiji i dijagnostici koriste se frekvencije 1-20 MHz
Ultrazvučne sonde su oko 5 cm2
kod impulsne primjene frekvencije su 16, 48 ili 100 Hz
Reverberation Artifacts
Several types
Caused by the echo bouncing back and forth between two or more highly reflective surfaces
Reverberation Artifacts
On the monitor parallel bands of reverberation echoes are seen
This causes a “comet-tail” pattern
Common reflective layers
Abdominal wall
Foreign bodies
Gas
Sigurnost?
WHO:Diagnostic ultrasound is recognized as a safe, effective, and highly flexible imaging modality capable of providing clinically relevant information about most parts of the body in a rapid and cost-effective fashion".
Recommended