scarica pdf - Cardiolearn.altervista.org
scarica pdf - Cardiolearn.altervista.org
scarica pdf - Cardiolearn.altervista.org
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Elementi di Fisica<br />
degli Ultrasuoni<br />
Corso Basico di Ecocardiografia<br />
per Specializzandi<br />
L. Compostella – S. Iliceto<br />
Scuola di Specializzazione in Cardiologia – Università Universit di Padova
Obiettivi della lezione<br />
Rivedere alcuni concetti di fisica dei suoni e degli<br />
ultrasuoni, utili alla migliore esecuzione ed<br />
interpretazione degli esami ecocardiografici<br />
Iniziare ad analizzare le interazioni degli ultrasuoni<br />
con i tessuti biologici<br />
Comprendere le possibilità possibilit e i limiti degli strumenti<br />
usati in ecocardiografia
Suono<br />
Suono: Suono:<br />
è una perturbazione di carattere<br />
oscillatorio, prodotta dalla oscillazione di<br />
un corpo in vibrazione, che si propaga con<br />
una data frequenza in un mezzo elastico.<br />
NB- NB Il suono, pertanto, si può propagare solo attraverso<br />
un corpo elastico; non si propaga nel vuoto.<br />
http://it.wikipedia.<strong>org</strong>/wiki/Suono<br />
http://www.musica-sacra.it/images/images/prodotti/diapason.gif<br />
http://www.maurograziani.<strong>org</strong>/text_pages/acoustic/acustica/MG_Acustica01.html
Suono<br />
Suono: Suono:<br />
è una perturbazione di carattere<br />
oscillatorio, prodotta dalla oscillazione di<br />
un corpo in vibrazione, che si propaga con<br />
una data frequenza in un mezzo elastico.<br />
NB- NB Il suono, pertanto, si può propagare solo attraverso<br />
un corpo elastico; non si propaga nel vuoto.<br />
http://it.wikipedia.<strong>org</strong>/wiki/Suono<br />
http://www.musica-sacra.it/images/images/prodotti/diapason.gif<br />
http://www.audiomaster.it/tutorial/suono.htm
Frequenza ( (f f ) del suono<br />
Suono<br />
del suono: il numero di oscillazioni (variazioni di<br />
pressione) al secondo; viene misurato in cicli al secondo ossia in<br />
Hertz (Hz). E’ la maggiore determinante della “altezza ltezza del suono” suono<br />
(suono suono acuto o grave).<br />
onda (λ) è la distanza che intercorre fra i punti<br />
corrispondenti di due oscillazioni consecutive. In un determinato<br />
determinato<br />
mezzo, è inversamente proporzionale alla frequenza (vedi vedi). ).<br />
La lunghezza d’onda d (<br />
Onde sonore di uguale<br />
intensità, ma diversa<br />
frequenza.<br />
http://it.wikipedia.<strong>org</strong>/wiki/Suono<br />
http://enteos2.area.trieste.it/russo/LabInfoMM2006-<br />
2007/ProgrammaEMaterialeDidattico/consultazione/compressaudio_files/compressaudio.html
Suono<br />
Intensità Intensit di un'onda sonora: sonora:<br />
la quantità quantit di energia che passa<br />
attraverso l'unità l'unit di area nell'intervallo di tempo unitario.<br />
Nella vita pratica, è in rapporto alla pressione che l’onda l onda sonora<br />
esercita sul timpano (volume del suono).<br />
A scopi pratici, può essere equiparata alla ampiezza dell’onda dell onda sonora,<br />
cioè cio all’entit all entità dello spostamento delle particelle.<br />
Questi parametri possono essere espressi in Watt, Watt,<br />
o in unità unit di misura<br />
relativa, il decibel (dB ( dB). ).<br />
Onde sonore di uguale<br />
frequenza, ma diversa<br />
intensità.<br />
http://it.wikipedia.<strong>org</strong>/wiki/Suono<br />
http://enteos2.area.trieste.it/russo/LabInfoMM2006-<br />
2007/ProgrammaEMaterialeDidattico/consultazione/compressaudio_files/compressaudio.html
Ultrasuono<br />
Suono con frequenza superiore a quella percepibile<br />
dall’orecchio dall orecchio umano:<br />
> 20.000 cicli/sec (> 20 kHz)<br />
A differenza di quello di altri animali, l’orecchio l orecchio umano è in grado di percepire<br />
suoni di frequenze comprese fra 20 Hz e 20 kHz. Questo limite superiore superiore<br />
tende ad abbassarsi con l'avanzare degli anni: molti adulti non sono in grado di<br />
udire frequenze oltre i 16 kHz.<br />
La massima sensibilità sensibilit dell’orecchio dell orecchio umano è nell'intervallo intorno ai 2-3 2 3 kHz.<br />
http://www.echo-web.com/html/echo-202-free/echo202-1-body.asp?code=<br />
http://it.wikipedia.<strong>org</strong>/wiki/Psicoacustica
dB<br />
0<br />
5<br />
10<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
Soglie uditive per maschi (M) e femmine (F)<br />
di varie età, fra 20 e 60 anni<br />
M, 20<br />
M, 30<br />
M, 40<br />
F, 60<br />
M, 50<br />
35<br />
40<br />
M, 60<br />
1000 2000 3000 4000 5000 6000 Hz<br />
Con frequenze superiori ai 20 kHz, gli ultrasuoni<br />
non sono percepibili dall’orecchio umano<br />
modificato da: http://upload.wikimedia.<strong>org</strong>/wikipedia/commons/c/c4/Ath-byage.png
Ultrasuono<br />
Nella tecnica ecografica<br />
gli U.S. vengono utilizzati<br />
per localizzare le<br />
superfici di separazione<br />
interne agli <strong>org</strong>ani,<br />
attraverso la misura del<br />
tempo che intercorre tra<br />
l’emissione di un<br />
pacchetto di U.S. e la<br />
ricezione degli eco riflessi<br />
dalle superfici interne.<br />
http://http://www.infermieristicarimini.com/Fisica/Lezioni%20Zannoli/Ultrasuoni%20in%20Medicina.ppt
Vantaggi (1):<br />
Ultrasuono<br />
può essere direzionato come un fascio<br />
Questo può essere ottenuto essenzialmente in 2 maniere:<br />
Usando ultrasuoni a frequenze più pi elevate, elevate,<br />
cioè cio con lunghezza d’onda d onda<br />
minore. Siccome gli ultrasuoni divergono in relazione inversa al<br />
diametro della s<strong>org</strong>ente e in relazione diretta alla lunghezza dell dell’onda<br />
onda<br />
irradiata, a parità parit di dimensione del trasduttore l’angolo l angolo di divergenza<br />
si riduce riducendo la lunghezza d’onda d onda dell’ultrasuono dell ultrasuono (cioè (cio<br />
emettendo un ultrasuono a frequenza più pi elevata).<br />
Vedi: http://www.ndt.net/article/wcndt00/papers/idn151/idn151.htm<br />
Selezionando in modo adeguato gli elementi piezoelettrici costitutivi costitutivi<br />
del trasduttore, trasduttore,<br />
in termini di loro numero, spaziatura tra di loro e<br />
ritardo reciproco nell’emissione nell emissione dell’ultrasuono. dell ultrasuono. In questo modo, si può<br />
creare una adeguata interferenza fra le onde sonore, tale che la<br />
maggior parte dell’energia dell energia del segnale sia diretta secondo un<br />
orientamento prescelto.<br />
Vedi: http://www.ntnu.no/us/beamforming<br />
http://www.echo-web.com/html/echo-202-free/echo202-1-body.asp?code<br />
http://www.ntnu.no/us/beamforming<br />
http://www.ndt.net/article/wcndt00/papers/idn151/idn151.htm
Vantaggi (2):<br />
Ultrasuono<br />
obbedisce alle leggi della riflessione e<br />
rifrazione<br />
Riflessione – la porzione di un suono<br />
che viene rinviata indietro dalla<br />
superficie limitante di un mezzo (eco).<br />
Rifrazione – il cambiamento di<br />
direzione di un suono quando passa<br />
da un mezzo ad un altro (film)<br />
L’angolo di incidenza influenza sia<br />
la riflessione che la rifrazione delle<br />
onde sonore.<br />
Suono rifratto<br />
Suono riflesso<br />
Suono rifratto<br />
Suono attenuato<br />
http://www.echo-web.com/html/echo-202-free/echo202-1-body.asp?code=
Vantaggi (2.1):<br />
Riflessione – è legata a:<br />
Ultrasuono<br />
differenza nell’impedenza nell impedenza acustica fra due mezzi attraversati<br />
dal fascio ultrasonoro<br />
dimensioni e forma dell’oggetto dell oggetto riflettente.<br />
Quando l’ultrasuono ultrasuono incontra una superficie<br />
con differente impedenza acustica, acustica,<br />
come<br />
per es. es.<br />
quando passa da un <strong>org</strong>ano ad un<br />
altro, altro,<br />
avviene una riflessione speculare, speculare,<br />
che<br />
segue le normali leggi della fisica, fisica,<br />
secondo<br />
cui l’angolo angolo di incidenza è uguale all’angolo all angolo<br />
di riflessione:<br />
riflessione<br />
http://www.medcyclopaedia.com/library/topics/volume_i/r/reflection/dreflection_fig1.aspx
Vantaggi (2.1):<br />
Riflessione – è legata a:<br />
Ultrasuono<br />
differenza nell’impedenza nell impedenza acustica fra due mezzi attraversati<br />
dal fascio ultrasonoro<br />
dimensioni e forma dell’oggetto dell oggetto riflettente.<br />
Quando l’ultrasuono ultrasuono incontra una superficie<br />
con differente impedenza acustica, acustica,<br />
come<br />
per es. es.<br />
quando passa da un <strong>org</strong>ano ad un<br />
altro, altro,<br />
avviene una riflessione speculare, speculare,<br />
che<br />
segue le normali leggi della fisica, fisica,<br />
secondo<br />
cui l’angolo angolo di incidenza è uguale all’angolo all angolo<br />
di riflessione:<br />
riflessione<br />
Riflessione speculare perpendicolare<br />
Riflessione speculare non perpendicolare<br />
http://www.medcyclopaedia.com/library/topics/volume_i/r/reflection/dreflection_fig1.aspx
Impedenza Acustica<br />
L'impedenza L'impedenza<br />
acustica (Z) è la forza con la quale ogni mezzo si<br />
oppone al passaggio degli ultrasuoni.<br />
A causa dell’impedenza dell impedenza acustica hanno luogo i fenomeni di<br />
riflessione e rifrazione delle onde ultrasonore che<br />
permettono di generare le immagini ecografiche.<br />
È uguale al prodotto della densità densit del mezzo per la velocità velocit di<br />
propagazione degli ultrasuoni.<br />
Si misura in Rayl. Rayl<br />
Come si può osservare nella tabella a lato,<br />
l’osso osso ha elevata impedenza acustica e<br />
provoca quindi grande riflessione degli US,<br />
diminuendo/impedendo la capacità capacit di<br />
osservare strutture ad esso sottostanti.<br />
http://www.federica.unina.it/medicina-e-chirurgia/corso-integrato-di-diagnostica-per-immagini/ecografia/
Vantaggi (2.2):<br />
Riflessione<br />
Ultrasuono<br />
Se l’ultrasuono ultrasuono incide perpendicolarmente alla<br />
superficie riflettente, riflettente,<br />
la quantità quantit di<br />
ultrasuono che viene riflessa dipende dalla<br />
differenza di impedenza acustica fra i 2<br />
tessuti contigui (da da una parte e dall’altra dall altra<br />
della superficie riflettente),<br />
riflettente),<br />
cioè cio dal<br />
“coefficiente<br />
coefficiente di riflessione”.<br />
riflessione<br />
Il coefficiente di riflessione varia molto: molto<br />
0,011 fra grasso e muscolo (cio cioè solo circa<br />
1% dell’ultrasuono<br />
dell ultrasuono viene riflesso) riflesso<br />
0.410 all’interfaccia<br />
all interfaccia fra cranio e cervello<br />
0.999 (cio ( cioè riflessione pressochè pressoch completa) completa)<br />
all’interfaccia<br />
all interfaccia fra muscolo e aria.<br />
Quando è perpendicolare, perpendicolare,<br />
la riflessione speculare fornisce gli echi più pi intensi. intensi<br />
Quando non è perpendicolare,<br />
perpendicolare,<br />
può non dare luogo ad echi riconoscibili,<br />
riconoscibili,<br />
dipendendo dalla direzione<br />
dell’eco dell eco riflesso e dalle proprietà propriet acusiche dei mezzi attraversati.<br />
attraversati<br />
http://www.medcyclopaedia.com/library/topics/volume_i/r/reflection/dreflection_fig1.aspx
Vantaggi (3):<br />
Ultrasuono<br />
viene riflesso anche dagli oggetti di piccole dimensioni<br />
Strutture molto piccole (nell nell’ordine ordine della<br />
dimensioni della lunghezza d’onda onda<br />
dell’ultrasuono<br />
dell ultrasuono; ; come ad es. es.<br />
i tessuti degli<br />
<strong>org</strong>ani, <strong>org</strong>ani,<br />
o superfici ruvide) ruvide)<br />
producono una<br />
riflessione diffusa, diffusa,<br />
che comporta la presenza<br />
di echi riflessi piuttosto deboli. deboli<br />
Il sangue possiede al suo interno delle<br />
superficie riflettenti che sono – in parte -<br />
addirittura più pi piccole della lunghezza d’onda onda<br />
dell’ultrasuono<br />
dell ultrasuono (piccole piccole molecole). molecole).<br />
Ne<br />
consegue che il suono verrà verr riflesso in forma<br />
sferica (fenomeno fenomeno di Rayleigh-Tindall<br />
Rayleigh Tindall) ) -<br />
dispersione.<br />
dispersione.<br />
http://www.medcyclopaedia.com/library/topics/volume_i/r/reflection/dreflection_fig1.aspx<br />
http://www.echo-web.com/html/echo-202-free/echo202-1-body.asp?code
Svantaggi (1):<br />
Ultrasuono<br />
la velocità velocit di propagazione (v) del suono non è<br />
costante, ma varia a seconda del mezzo<br />
attraversato<br />
Materiale Velocità di propagazione<br />
osso 2700 - 4080 m/s<br />
muscolo 1585 m/s<br />
sangue 1570 m/s<br />
fegato 1549 m/s<br />
tessuto molle 1540 m/s<br />
acqua 1480 m/s<br />
grasso 1450 m/s<br />
polmone 500 m/s<br />
aria 331 m/s<br />
http://www.echo-web.com/html/echo-202-free/echo202-1-body.asp?code=
Conseguenze (-a): ( a):<br />
Ultrasuono<br />
Escludendo l’osso e l’aria (e i polmoni), la differenza nella velocità<br />
di propagazione nei tessuti (strutture) di interesse cardiologico è<br />
però relativamente modesta, tanto da poterla considerare<br />
pressochè costante, e non interferisce in modo significativo nella<br />
risoluzione delle immagini.<br />
Sulla base di questo:<br />
L’ecocardiografo calcola il tempo impiegato dall’ultrasuono una volta emesso a<br />
raggiungere l’oggetto bersaglio e a ritornare indietro come eco. Considerando<br />
pressochè costante la velocità di propagazione dell’ultrasuono nei tessuti del<br />
torace, l’ecografo riesce a ricostruire a che profondità si trova l’oggetto<br />
riflettente e lo rappresenta quindi a quella profondità sullo schermo<br />
dell’apparecchio.
Conseguenze (-b): ( b):<br />
Ultrasuono<br />
Tenendo conto del fatto che in uno specifico mezzo la velocità di propagazione (v)<br />
è direttamente proporzionale alla frequenza (f) dell’ultrasuono e alla sua<br />
lunghezza d’onda (λ):<br />
v = f λ<br />
è possibile calcolare una variabile quando siano note le altre due.<br />
Ne consegue che, nei tessuti toracici, un ultrasuono di 2,5 MHz - generalmente<br />
usato per la diagnostica - avrà una lunghezza d’onda di circa:<br />
λ = v / f<br />
λ = 1540 m/sec / 2500 cicli/sec<br />
cioè la lunghezza d’onda sarà: 0,616 mm<br />
Per un ultrasuono di 3,5 MHz la lunghezza d’onda sarà di circa:<br />
1540 / 3500<br />
cioè: 0,440 mm
Conseguenze (-c-1): ( 1):<br />
Ultrasuono<br />
La risoluzione di un ultrasuono, cioè la capacità di distinguere fra 2<br />
strutture diverse, è in rapporto inverso con la sua lunghezza d’onda,<br />
essendo circa la metà di λ.<br />
Frequenza<br />
dell’ultrasuono<br />
dell ultrasuono<br />
2,5 MHz<br />
3,5 MHz<br />
10 MHz<br />
Lunghezza d’onda d onda (λ) (<br />
0,616 mm<br />
0,44 mm<br />
0,15 mm<br />
Capacità Capacit di distinguere<br />
strutture vicine fino a:<br />
0,3 mm<br />
0,2 mm<br />
0,08 mm<br />
In altri termini, un US può distinguere oggetti solo se hanno dimensioni<br />
superiori alla sua lunghezza d’onda; ovvero, per distinguere oggetti più<br />
piccoli, dobbiamo usare US con lunghezza d’onda più corta.
Conseguenze (-c-2): ( 2):<br />
Ultrasuono<br />
Quanto esposto in precedenza è valido per la risoluzione “assiale”,<br />
cioè quando si tratta di riconoscere come distinti 2 punti posti lungo l’asse<br />
dell’ultrasuono.
Ultrasuono<br />
Risoluzione assiale (oggetti posti a diversa distanza dal trasduttore)<br />
È inversamente proporzionale alla lunghezza d’onda dell’ultrasuono: maggiore è la<br />
lunghezza d’onda (cioè minore la frequenza dell’US), minore è la risoluzione<br />
assiale.<br />
In pazienti di maggiori dimensioni corporee (v. oltre) è necessario usare<br />
frequenze più basse per favorire la penetrazione, ma questo comporta una<br />
riduzione della qualità della risoluzione assiale (oltre a una migliore<br />
penetrazione; v. oltre).<br />
http://http://www.infermieristicarimini.com/Fisica/Lezioni%20Zannoli/Ultrasuoni%20in%20Medicina.ppt
Ultrasuono<br />
Risoluzione assiale:<br />
Bisogna tener conto anche della frequenza di<br />
emissione degli impulsi ultrasonori, cioè<br />
quanti “treni” di impulsi ultrasonori sono<br />
emessi per ogni secondo, e quanto ognuno di<br />
questi dura nel tempo (il che corrisponde alla<br />
sua lunghezza spaziale).<br />
http://www.medcyclopaedia.com/library/topics/volume_i/a/axial_resolution.aspx<br />
http://www.sccky.edu/files/faculty/Chapter%2020%20-%20Artifacts.ppt
Ultrasuono<br />
Risoluzione assiale:<br />
Bisogna tener conto anche della frequenza di<br />
emissione degli impulsi ultrasonori, cioè<br />
quanti “treni” di impulsi ultrasonori sono<br />
emessi per ogni secondo, e quanto ognuno di<br />
questi dura nel tempo (il che corrisponde alla<br />
sua lunghezza spaziale).<br />
La distanza minima fra i 2 oggetti<br />
da riconoscere come distinti deve<br />
essere almeno superiore alla metà<br />
della lunghezza spaziale<br />
dell’impulso ultrasonoro emesso.<br />
= =<br />
http://www.medcyclopaedia.com/library/topics/volume_i/a/axial_resolution.aspx<br />
http://www.sccky.edu/files/faculty/Chapter%2020%20-%20Artifacts.ppt
Ultrasuono<br />
Risoluzione laterale (oggetti equidistanti dal trasduttore)<br />
Quando i 2 punti sono posti uno di lato all’altro, la risoluzione “laterale” dipende<br />
dalla larghezza del fascio ultrasonoro in quel punto ed è migliore in<br />
corrispondenza della “zona focale” del fascio ultrasonoro.<br />
È proporzionale alla frequenza: maggiore è la frequenza dell’US, migliore è la<br />
risoluzione laterale.<br />
http://http://www.infermieristicarimini.com/Fisica/Lezioni%20Zannoli/Ultrasuoni%20in%20Medicina.ppt
Risoluzione laterale:<br />
Se due oggetti posti uno a lato<br />
dell’altro sono colpiti<br />
contemporaneamente da un<br />
fascio US largo, daranno luogo ad<br />
una unica immagine, come se si<br />
trattasse di un oggetto<br />
riflettente unico.<br />
Ultrasuono<br />
Trasduttore<br />
Immagine<br />
risultante<br />
http://www.sccky.edu/files/faculty/Chapter%2020%20-%20Artifacts.ppt
Conseguenze (-d): ( d):<br />
Ultrasuono<br />
La penetrazione di un ultrasuono, cioè la sua capacità di arrivare in<br />
profondità in un tessuto, è in rapporto inverso con la sua frequenza.<br />
Cioè, ultrasuoni a frequenza più elevata, mentre permettono una migliore<br />
risoluzione degli oggetti, riescono a penetrare meno profondamente nel<br />
torace (o in altre strutture dell’<strong>org</strong>anismo).<br />
Ultrasuoni con frequenze di 5 MHz o superiori vengono quindi usate i<br />
cardiologia pediatrica perché permettono una ottima risoluzione, pur<br />
raggiungendo profondità piccole, cosa che non disturba in un piccolo<br />
torace di un paziente pediatrico.<br />
Negli adulti, invece, in cui le strutture cardiache si trovano a profondità<br />
maggiori, bisogna ricorrere ad ultrasuoni di frequenza circa 2,5 – 3,5<br />
MHz, che sono capaci di penetrare maggiormente, anche se a scapito di<br />
una capacità di risoluzione relativamente ridotta.
Conseguenze (-e): ( e):<br />
Ultrasuono<br />
La profondità di una struttura determina, ovviamente, anche il tempo<br />
impiegato dall’onda ultrasonora a percorrere lo spazio fra il trasduttore<br />
emittente la struttura da esplorare (la sua superficie riflettente) <br />
percorso inverso fino al trasduttore ricevente.<br />
Ad una velocità di 1540 m/sec, un’onda ultrasonora impiega circa 0,13 millesimi<br />
di secondo per raggiungere una struttura situata a 10 cm di profondità e<br />
tornare indietro.<br />
Per una struttura situata a 15 cm di profondità il tempo necessario a<br />
percorrere il tragitto di andata e ritorno è di circa 0,19 msec.
Conseguenze (-f): ( f):<br />
Ultrasuono<br />
Il trasduttore dell’ecografo invia, quindi, un treno di impulsi ultrasonori e deve<br />
poi attendere – prima di inviarne un secondo – gli echi di ritorno, per un tempo<br />
proporzionale alla distanza dell’oggetto che deve essere esplorato.<br />
La Frequenza di Ripetizione degli Impulsi (Pulse<br />
Repetition Frequency, PRF) diviene minore mano a mano che si vogliono<br />
esplorare strutture più profonde; ne viene quindi penalizzato il refreshing<br />
dell’immagine, con riduzione della qualità dell’immagine stessa specie se questa<br />
è in movimento.<br />
La PRF per una struttura situata a 10 cm di profondità sarà di circa 7700<br />
ripetizioni in un secondo, mentre per una struttura situata a 15 cm di<br />
profondità sarà di circa 5200 r/s.<br />
Durante un esame ecocardiografico, sarà quindi utile limitare la profondità del<br />
campo esplorato a quello necessario, onde evitare un inutile rallentamento della<br />
frequenza di ripetizione degli ultrasuoni (e conseguente riduzione di qualità<br />
dell’immagine). (Clip, variando profondità immagine)
Svantaggi (2):<br />
Ultrasuono<br />
si propaga poco attraverso un mezzo gassoso<br />
Ne consegue che:<br />
1. Quando si procede a un esame ecocardiografico vi deve essere la<br />
minore quantità quantit possibile di aria frapposta fra il corpo del paziente e il<br />
trasduttore. Per tale motivo viene applicato alla superficie del<br />
trasduttore un gel che favorisce il contatto fra trasduttore stesso stesso<br />
e<br />
superficie del torace del paziente. (fig. trasduttore con gel)<br />
2. È necessario individuare una “finestra finestra ecocardiografica” ecocardiografica in cui non vi<br />
sia interposizione dei polmoni, che – essendo una “spugna spugna” contente<br />
aria - provocano marcata attenuazione del fascio ultrasonoro. (clip<br />
cuore con/senza polmone)<br />
http://www.echo-web.com/html/echo-202-free/echo202-1-body.asp?code=
Svantaggi (3):<br />
Ultrasuono<br />
la quantità quantit di ultrasuono riflesso dipende dalla<br />
differenza di densità densit acustica dei mezzi<br />
attraversati<br />
Effetto della propagazione<br />
attraverso un materiale ecodenso<br />
– la quasi totalità degli<br />
ultrasuoni viene riflessa <br />
scadente evidenziazione delle<br />
strutture situate al di sotto di<br />
materiali ecodensi.<br />
http://www.echo-web.com/html/echo-202-free/echo202-1-body.asp?code=
Svantaggi (4):<br />
Ultrasuono<br />
l’intensit intensità dell’ultrasuono dell ultrasuono si attenua man mano che l’ultrasuono<br />
l ultrasuono<br />
stesso si allontana dal trasduttore che l’ha l ha emesso e penetra<br />
nel tessuto.<br />
L’attenuazione attenuazione aumenta in rapporto a :<br />
aumento della distanza dal trasduttore<br />
aumentata disomogeneità disomogeneit (mismatch mismatch) ) di densità densit acustica dei tessuti<br />
attraversati<br />
maggior frequenza (minore lunghezza d’onda) d onda) dell’ultrasuono<br />
dell ultrasuono<br />
Materiale<br />
Acqua<br />
Tessuto molle<br />
Grasso<br />
Osso<br />
Aria<br />
Coefficiente di<br />
attenuazione (dB/cm) a<br />
1 MHz<br />
0,0002<br />
0,3 - 0,8<br />
0,5 - 1,8<br />
13 - 26<br />
40<br />
La attenuazione è pari a circa 1<br />
dB/cm/MHz dB/cm/MHz<br />
nei parenchimi e nei<br />
muscoli, ma raggiunge un<br />
coefficiente 5 volte maggiore per<br />
quanto riguarda l’osso. l osso.<br />
http://www.bats.ac.nz/resources/physics.php<br />
http://it.wikipedia.<strong>org</strong>/wiki/Ecografia<br />
Bushberg JT et al. 2002
Conseguenze (-a): ( a):<br />
Attenuazione<br />
Ultrasuono<br />
http://radiographics.rsna.<strong>org</strong>/content/23/4/1019/F8.expansion.html<br />
http://www.usra.ca/basic_p
Conseguenze (-b): ( b):<br />
Ultrasuono<br />
La attenuazione dell’onda ultrasonora con l‘aumento della distanza<br />
dal trasduttore è compensata dall’ecocardiografo attraverso il Time-<br />
Gain Compensation (TGC).<br />
Il TGC fa in modo che il guadagno aumenti in funzione del<br />
tempo, cioè cio in funzione della profondità profondit di penetrazione, in<br />
modo da restituire una immagine in cui gli echi presentino<br />
una intensità intensit uniforme.<br />
Il guadagno attribuito agli echi provenienti dalle diverse<br />
profondità profondit può essere anche modificato dall’operatore<br />
dall operatore<br />
tramite una serie di cursori, con i quali si può aumentare o<br />
ridurre l’intensit l intensità degli echi provenienti da strutture (e<br />
profondità) profondit ) diverse.
Svantaggi (5):<br />
Ultrasuono<br />
con la propagazione in profondità profondit attraverso i<br />
tessuti, l’onda l onda ultrasonora subisce una<br />
progressiva distorsione.<br />
distorsione<br />
http://radiographics.rsna.<strong>org</strong>/content/23/4/1019/F18.expansion.html
Bibliografia<br />
Echo-Web Echo Web, , the online learning center for echocardiographers,<br />
echocardiographers,<br />
Pearce, Pearce,<br />
AZ, USA: Basic<br />
Principles of Ultrasound – echo 202; © 2004 Atlantic Interactive:<br />
Interactive:<br />
http://www.echo-<br />
web.com/html/echo-202<br />
web.com/html/echo 202-free/echo202<br />
free/echo202-1-body.asp? body.asp?code code=<br />
Corso integrato di diagnostica per immagini, prof. Leonardo Pace, Pace,<br />
Università Universit di Napoli<br />
Federico II: http://www.federica.unina.it/corsi/corso-integrato<br />
http://www.federica.unina.it/corsi/corso integrato-di di-diagnostica<br />
diagnostica-per per-<br />
immagini/ecografia/<br />
Ultrasuoni ed Ecografia: principi fisici e formazione delle immagini. immagini.<br />
Corso di radiologia<br />
veterinaria e medicina nucleare, prof. Leonardo Meomartino, Meomartino,<br />
Università Universit di Napoli Federico<br />
II: http://www.federica.unina.it/medicina-veterinaria/radiologia<br />
http://www.federica.unina.it/medicina veterinaria/radiologia-veterinaria<br />
veterinaria-e-medicina medicina-<br />
nucleare/ultrasuoni-ecografia<br />
nucleare/ultrasuoni ecografia-principi principi-fisici fisici-formazione<br />
formazione-immagini/ immagini/<br />
Solomon SD. Echocardiographic instrumentation and principles of Doppler echocardiography.<br />
echocardiography.<br />
In: Solomon SD (Editor), Essential Echocardiography. Echocardiography.<br />
A Practical Handbook with DVD.<br />
Humana Press, Totowa, Totowa,<br />
NJ, USA. 2007, Cap. 1, pag. 3 segg.<br />
Hanjandreou NJ: AAPM/RSNA Physics tutorial for residents: residents:<br />
topics in US. RadioGraphics<br />
2003: 23: 1019-1033 1019 1033 (http:// ( http://radiographics.rsna.<strong>org</strong><br />
radiographics.rsna.<strong>org</strong>/content content/23/4/1019.figures<br />
/23/4/1019.figures-only only) )<br />
University of Toronto. Ultrasounds for Regional Anaestesia:<br />
Anaestesia:<br />
http://www.usra.ca/ut_intro_gc<br />
Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM. The essential physics of medical<br />
imaging. imaging.<br />
2nd ed. Philadelphia, Pa: Lippincott Williams & Wilkins, 2002; 469–553 469 553<br />
Bushberg