u n i v e r z i t e t u n o v o m s a d u p o lj o p r i v .... ultrazvuk u hirurgiji.pdf · –...
TRANSCRIPT
Ultrazvuk u hirurgiji
U N I V E R Z I T E T U N O V O M S A D U P O LJ O P R I V R E D N I F A K U L T E T
D E P A R T M A N Z A V E T E R I N A R S K U M E D I C I N U
Zvuk ?•Zvuk je mehanički, longitdinalni talas koji se proteže pravolinijski.
•Za prostiranje zvuka potrebna je materijalna sredina (vazduh, voda i sl.)
Šta je ultrazvuk ?
•Ultrazvuk je mehanički, longitudinalni talas sa frekvencijom iznad gornje granice čujnosti ljudskog uva koja iznosi 20.000 Herca tj 20 kHz.
•U medicinske svrhe koriste se frekvencije 2MHz do 16MHz.
Kako nastaje ultrazvuk?
Produkuje se propuštajući električnu energiju kroz piezoelektrične kristale.
Piezoelektrični materijali
• Kada se kristal sa piezoelektričnim svojstvom postavi u električno polje on počinje da se širi i skuplja produkujući na taj način ultrazvuk.
• Prirodni kristal sa ovim efektom - kvarc
• Sintetički- Olovo cirkonat titanat (PZT)
Stvaranje ultrazvuka• U sondi se nalaze piezoelektrični elementi
koji proizvode pulsne talase ultrezvuka ( emitovanje vrše samo samo 1% vremena, ostatak vremena osluškuju eho).
• Ovi elementi konvertuju el energiju u ultrazvuk.
Eho
• Ultrazvuk koji se odbije od tkiva i vrati do sonde naziva se eho. Pizoelektrični kristali “hvataju” eho i pretvaraju ga u impulse električne energije.
• Električni siglal se dalje obrađuje u procesoru.
Piezoelektrični kristali
• Debljina ovih kristala određuje frekvenciju ultrazvuka.
Niska Frekvencija3 MHz
Visoka Frekvencija10 MHz
Frekvencija vs. Rezolucija
• Od visine frekvencije zavisi i kvalitet slike ultrazvuka– Viša frekvencija, kvalitetnija rezolucija– Niža frekvencija, slabija rezolucija
Frekvencija vs. Rezolucija
• 12 MHz sonda ima veoma dobru rezoluciju ali je penetracija u tkivo znatno slabija.
• 3 MHz sonda daje ultrazvuk koji prodire duboko u tkivo, ali je rezolucija slabija.
Tipovi sondi
• Mehaničke– Oscilatorne – rotirajuće
• Elektronske– Sektorske (pregled abdomena)– Linearne (pregled površinskih struktura)
Tipovi sondi
• Elektronske sondeSektorske sonde
• – kristali su postavljeni paralelno ili u koncentričnim prstenovima
• – Kontaktna površina sonde je zaobljena• – slika na ekranu je isečak kruga pLinearne sonde• – kristali su postavljeni paralelni• –Kontaktna poršina sonde je ravna• – Slika na ekranu je u obliku praugaonika
Opseg frekvencija sonde
• Sonde uglavnom imaju nekoliko frekvencijskih režima
• 2.5 MHz .................abdomen duboko• 3.5MHz ..................abdomen opšta namena• 5.0 MHz..................krvni sudovi• 7.5 MHz..................tetive• 10.0 MHz ................ površinske vene
Produkovanje slike na ekranu
Električni signal se pretvara tačke na ekranu.
• Osvetljenost tačaka je proporcionalna jačini eha koji se vratio iz tkiva
• Lokalizacija tačaka na ekranu se određuje na osnovu vremena potrebnog da se eho vrati do sonde. Brzina ultrazvuka u tkivu je uglavnom ujednačena i iznosi 1540 m/s
Udaljenost = BrzinaVreme
Profil ultrazvučnog talasa• Ultrazvuk iz sonde izlazi u vidu sekača.– Približno 1 mm debljine
• Slika na ekranu je “2D”– Topografski presek
1mm
• Akustička impedansa (AI) zavisi od gustine materijala kroz koje se prostire zvuk.
- Veća impendansa – gušći materijal
• Refleksija se dešava na granici dva tkiva sa različitom AI• Veća razlika AI – veća refleksija signala• Refleksija se dešava u oba smera
Medium 1 Medium 2 Medium 3Tran
sduc
er
Interakcija ultrazvuka sa tkivom
Interakcija Ultrazvuka sa tkivom
• Refleksija– Ultrazvučni talas se odbija od tkiva i vraća do
sonde. Nivo refleksije zavisi od razlike AI. – Slika na ekranu se formira od reflektovanog eha
sonda
Refrakcija
Ulazni talas
Reflektovani talas refrakcija
Ugao ulaznog talase = ugao reflektovanog talasa
Odbijeni i rasuti eho
Transmisija– Jedan deo ultrazvučnog talasa se probija do dubljih
tkiva. – Ovi talasi će da budu reflektovani od dubljih
struktura.
sonda
Interakcija Ultrazvuka sa tkivom
Atenuacija - slabljenje– Kako putuje kroz tkivo ultrazvučni talas gubi
energiju kombinacijom tri procesa: refleksija, apsorpcija, refrakcija,
– Pluća, kost, mišići, meka tkiva, krv, voda
Interakcija Ultrazvuka sa tkivom
Atenuacija i Pojačanje (gain)• Ultrazvuk se atenuiše – slabi prolazeći kroz
tkivo• Tako ako imamo dve identične strkture
koje su na različitim dubinama, do njih stiže različita količina uz talasa, pa dublja struktura daje slabiji eho, što se kompenzuje u procesoru.
• Više tkiva – veće slabljenje• Kompenzuje se podešavajući pojačanje
(gain na) dubinu– near field / far field
Pojačanje - Gain
• Kontrola pojačanja– Menja se samo sposobnost prijema signala– Ne menja se izlazna snaga – Gain se podešava ručno prilikom pregleda
• Povećanje pojačanja (gain) = svetlija slika• Smanjenje pojačanja (gain) = tamnija slika
Balansiranje Gain-a• Podešavanje Gain-a je važno za
dobijanje kvalitetne slike.
balansirano
Loša vidljivost polja blizu Loša vidljivost polja daleko
Reflektovani Eho
• Bez refleksije = Crne tačke na ekranu– Ciste ispunjene tečnošću, urin, krv ‘Hipoehogeno’
UNIVERZITET U NOVOM SADU – UNIVERSITY OF NOVI SAD
POLJOPRIVREDNI FAKULTET – FACULTY OF AGRICULTURE DEPARTMAN ZA VETERINARSKU MEDICINU - DEPARTMENT OF VETERINARY MEDICINE
21000 NOVI SAD, Trg Dositeja Obradovića 8 Tel./fax: +381 (021) 459-978, 453-900 E-mail: [email protected]
PIB: 100239025 , Žiro: 840-1736666-97
Hirugija, ortopedija i oftalmologija / Surgery, orthopaedy and ophtalmology Br./No: Datum/Date: 15.10.2012.
IZVEŠTAJ O ULTRAZVUČNOM PREGLEDU
PODACI O VLASNIKU: PIK Bečej PODACI O ŽIVOTINJI: Krava starosti 3 godine, HF rase, steona 20 nedelja ANAMNEZA: Primećen otok u predelu tarzalnog zgloba leve noge kao ihromost visokog stepena. Proces po kazivanju osoblja traje 10-15 dana. KLINIČKI PREGLED: Vrednosti trijasa u granicama normalnim za navedenu vrstu, rasu i starost. Pacijent je osrednje osteomuskulaturne građe, bez osobenosti u pogledu ponašanja, habitusa. Prisutna hromost visokog stepena na zadnjoj levoj nozi. ULTRAZVUČNI NALAZ: Pregled izvršen linearnom sondom 8 MHz. Uočeno prisustvo izehogenog sadržaja u ekstendiranoj zglobnoj čauri kao i prisustvo tzv. fenomena pretakanja (eng. "flow fenomena"). Zglobna čaura kompaktna, obrisi kostiju tarzalnog zgloba kontinuirani sa naglašenom hiperehogenosti zglobnih površina. Tetive i tetivne ovojnice od m. gastrocenmius-a, ekstenzorra i fleksora prsta b.o. Kolateralni ligamenti tarzalnog zgloba b.o. DIJAGNOZA: Arthritis tarsi acuta sinister NAPOMENA: u prilogu fotografije Doc. dr Bojan Toholj, dipl. vet __________________________
Šta određuje dubinu prodiranja ultrazvuka?
• FREKVENCIJA sonde– VIŠA frekvencija, MANJA prodornost– NIŽA frekvencija, DUBLJE prodiranje – Atenuacija je direktno proporcionalna
frekvenciji
Cilj Ultrazvučnog Sistema
• Krajnji cilj obrade sike kod ultrazvučnogsistema je da napravi što verniju slikunormalnog tkiva i da promenjeno ilinovostvoreno tkivo prikaže drugačije.
Ostvarivanje ovog cilja zavisi od većeg broja faktora...
• Mogućnost rezolucije sistema zavisi od– aksijalne/lateralne rezolucije– prostorne rezolucije– kontrasta rezolucije– vremenske rezolucije
• Sposobnosti procesovanja i obrade podataka– Sposobnost sistema da prihvati, obradi i
prezentuje podatke
Tipovi Rezolucije• Aksijalna Rezolucija
– Definiše koliko je najmanje rastojanje između dva objekta a da se oni još uvek vide kao dva razdvojena
– Frekvencija (talasna dužina) direktno utiče na rezoluciju
Tipovi Rezolucije
• Lateralna Rezolucija– Mogućnost radvajanja dva objekta koja s
postavljena perpendikularno na osu prostiranja ultrazvuka.
– Širina talasa utiče na lateralnu rezoluciju
Tipovi Rezolucije• Prostorna rezolucija
– Zove se još i rezolucija detalja– Kombinacija aksijalne i lateralne
rezolucije.– Označava moć razdvajanja dvaju
objekata.– U savremenim UZ sistemimia je manja
od 1 mm.
Tipovi Rezolucije
• Temporalna (vremenska) Rezolucija– Mogućnost tačne lokalizacije pokretnih
struktura u jedinici vremena– Čest se naziva frame rate
Tipovi Rezolucije
• Kontrastna Rezolucija– Mogućnost razdvajanja dva različita
objekta sličnih ehogenih svojstava
ARTEFAKTI
• Artefakte možemo definisati kao “odjeke” na ekranu koji ne daju realnu sliku tikiva
• Akustična senka• Akustično pojačanje
Akustična senka• Slabljenje ili totalno gubljenje eha ispod
struktura sa jakom refleksijom (kost, kalcifikacije, tumorozna masa velike gustine.
Akustično pojačanje
• Pojačani eho sa struktura koje se nalaze ispod neke hipoehogene mase (vodena cista).
• Procesor očekuje kontinuirano slabljenje signala pa vrši kompenzaciju podjednako kao i za druge delove slike
Primena Ultrazvuka
Alatka za vizuelizaciju:
Nerava, mekih tkiva
Krvnih sudova - pozicija, veličina, punjenost
Ultrazvučno navođenje pri pristpu venama, blokadi nerava, punkciji i sl. (real time imaging)
Epidermis
Rastresito vezivno tkivo i potkožno masno tkivo se hipoehogeni
Fascija mišića
Fascije mišićnih snopova
Kost
Koža, potkožno tkivo
Transverzalni sken – Jugularna Vena i a.carr. com.
Opšte napomene
• Potrebno je ukloniti dlaku sa predela tela na koji prislanjamo sondu prilikom pregleda
• Koža se premazuje sa trandjuserskim gelom koji istiskuje vazduh između sonde i tkiva
Najčešće primene ultrazvuka u veterinarskoj medicini
• Pregled tetiva konja• Pregled abdomena malih životinja• Pregled ženskih polnih organa
Pregled tetiva i ligamenata kod konja
• Ruptura, parcijalna, totalna• Istegnuće tetiva• Inflamacija• Okoštavanje .........• Zglobna kapsula
Ultrazvučni pregled abdomena malih životinja
• Jetra, želudac, pankreas, creva, bubrezi, ureteri, mokraćna bešika.