Innholdsfortegnelse
Bakgrunn for å forstå ekko teknikken
Ekko-aparatet håndterer ultralyd for å visualisere myokardets strukturer, blodflyt og vevsdeformering. Visse prinsipper er bra å kjenne til for å kunne stille inn aparatet på en optimal måte. Neste generasjon av aparater, som snart blir tilgjengelige, har en betydelig høyere grad av automatisering, som i prinsippet gir et mer brukervennlig grensesnitt. Når dette er sagt så er en grunnleggende forståelse av ultralyd fortsatt nødvendig.
Ultralyd karakteriseras av
Frekvens (f) = periodehastigheten for en lydbølge = svingninger per sekund, måles i Hertz (Hz), Hz = 1/s
Bølgelengde labda (λ) = forholdet mellom repeterende deler av et bløgemønster, måles i meter
Amplityde = høyeste lydtrykknivå under en periode = decibel, dB
Hastighet = spredning i vevet: blod = 1540 m/s: konstant (c); luft 340 m/s
Relasjonen mellom bølgelengde og frekvens avhenger av lydhastighet i det spesifikke mediet, her blod: 1540 m/s. Følgende formel gjeller for lyd generelt:
f = c/λ
Ultralydfrekvenser for medisinsk diagnostikk ligger i området 1 – 12 MHz. En vanlig brukt frekvens for voksne er 3 MHz. Ut i fra formelen over kan man beregne bølgelengden
Bølgelegnden (λ) = 1.540.000 mm/sek / 3.000.000 C/sek = 0,51 mm
Eller generelt ut fra transduserens frekvensområde
Bølgelengden λ(mm) = 1.54 mm/sek / f MHz
Bølgelengden har klinisk konsekvens da bildeoppløsningen ikke kan bli større enn 1-2 bølgelengder. Om man øker frekvensen minsker man bølgelengden og gir høyere oppløsning. I eksempelet over (3 MHz transduser) får man oppløsning på ca. 0,8-1,2 mm. To punkter som befinner seg ca. 1 mm fra hverandre kan da skilles, men befinner de seg nærmere enn det vil de synes som ett punkt.
Bølgelengden avgjør ultralydbølgenes penetranseevne. Lengre bølgelengder kan gå dypere i vevet, maksimalt ca. 200 bølgelengder for adekvat diagnostikk. En middels høyfrekvent transduser på 5 MHz har en bølgelengde på ca. 0,3 mm som gir en maksimal penetranse på ca. 60 mm (0,3*200) og gir en oppløsning på ca. 0,3-0,6mm.
Noen begrep i signalbehandlingen, 2-D
2-D bildet blir synlig på grunn av refleksjonen av ultralydsignalet som er sendt ut. Refleksjonen fremkommer i grensesnittet mellom ulike vev, avhengig av deres akustiske impedanse. Optimalt retursignal skjer ved en 90 vinkel.
Transduseren fungerer som både sender og mottaker. Elektrisk energi aktiviserer piezoelektriske krystaller som dermed sender ut ultralydbølger. Disse reflekteres og fanges opp av transduseren som retursignal hvorpå det skjer en omgjøreing til elektrisk energi igjen. Videre signalbehandling danner da det typiske ekko-bildet.
Refraksjon gir artefakter, f.eks. ved mekaniske klaffer, kraftige kalkdannelse, andre anatomiske strukturer.
Attenuering (forsvakning) av signalet kommer ann på dypet
Round-trip: Tiden det tar for et ultralysdignal å komme seg frem og tilbake: 13 μsec/cm dyp