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1 Sonographie, A-, B- und M-Bilder. Doppler-Methode. US-Therapie KAD 2007.02.12.

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Präsentation zum Thema: "1 Sonographie, A-, B- und M-Bilder. Doppler-Methode. US-Therapie KAD 2007.02.12."—  Präsentation transkript:

1 1 Sonographie, A-, B- und M-Bilder. Doppler-Methode. US-Therapie KAD

2 2 Herkömliches Bilderzegungssystem: Kathodenstrahlröhre (CRT) UxUx UzUz UyUy Z

3 3 Neues Bilderzegungssystem : Flüssigkristall-Monitor (LCD) eine Zelle eines Flüssigkristall-Monitors (verdrillt nematisch Struktur)

4 4 Wandler Echo Impuls s = 2s/c Echo-Prinzip, US-Bilder A-Bild (Amplitude) es kann nur eindimensional sein eindimensionales B-Bild (Brightness=Helligkeit) Zeit

5 5 Grundschaltplan eines Echo-Impulsgeräts

6 6 bewegender Wandler Bildschirm x Zweidimensionales B-Bild B-Abtastung

7 7 Erzeugung des zweidimensionalen B-Bildes mit CRT U x Sägezahn-Spannung mit kleiner Periode U y Sägezahn-Spannung mit langer Periode U z Spannung des Echo-Signals (Helligkeit des Bildpunktes) T y = (Anzahl der Zeile)·T x Z

8 8 EKG-Signal als Referenz zeitliche Veränderung des (vertikalen) eindimensionalen B-Bildes (T)M-Bild Time– Motion Zeit TM-Bild

9 9 Zweidimensionales B-Bild und A-Bild (ophtamologische Anwendung)

10 10 A-Bild 1D B-Bild TM-Bild

11 11 TM-Bild B-BildEchokardiographie

12 12 Der Doppler Effekt Nähern sich Beobachter und Quelle einander, so erhöht sich die Frequenz, im umgekehrten Fall verringert sich die Frequenz. Ein Beispiel ist die Tonhöhenänderung des Martinshorns eines Krankenwagens. (C. Doppler, 1842)

13 13 (a) Signalquelle in Ruhe, Beobachter bewegt +: Beobachter annähert sich zur Quelle –: Beobachter entfernt sich von der Quelle (b) Signalquelle bewegt, Beobachter in Ruhe, (wenn v Q <

14 14 wenn v i, v R <

15 15 Farbkodierung rot: Blutströmung mit Richtung auf den Wandler hin blau: Blutströmung vom Schallwandler weg BART: Blue Away Red Towards

16 16 Rotblutzellen als Streuungszentren. CW Doppler Gerät für die Messung des Durchströmungsgeschwindigkeit CW: kontinuierliche Welle, Sender und Empfänger getrennt zB. f=8000 kHz v=12 cm/s c=1600 m/s = 37º f D =1 kHz (Schwebung)

17 17 Schwebung Die Frequenz der Schwebung ist gleich der Differenz der Frequenzen von interferierenden Wellen mathematische Formel:

18 18 Doppler-Kurven Verteilungsfunktion bei einer bestimmten Zeit TM-Bild der Geschwindigkeitsverteilung eine konstante Geschwindigkeit (v*) eine Geschwindig- keitsverteilung

19 19 Doppler-Kurven TM-Bild der Geschwindigkeitsverteilung Strömung charakterisierbar bei allen Zeitpunkten mit einer Geschwindigkeit Strömung charakterisierbar bei allen Zeitpunkten mit einer Geschwindigkeitsverteilung

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23 23 3D Rekonstruktion Harnblase Halsarterie

24 24 Intensität in der Diagnostik: 10 mW/cm 2 = =100 W/m 2 vgl. Schmerzgrenze: 10 W/m 2 in der Therapie: 1 W/cm 2 spatial average temporal average (SATA) intensity; spatial peak temporal peak (SPTP) intensity; spatial peak temporal average (SPTA) intensity; spatial peak pulse average (SPPA) intensity spatial average pulse average (SAPA) intensity Schädigungsgrenze nach Nyborg

25 25 US-Therapie mechanische und/oder Wärmewirkung kleine Intensität: Mikromassage grossere Intensität: zerstört Gewebe, Moleküle (entstehen freie Radikale, DNS Brechungen) Hypertermie (Tumortherapie) US-Absorption – Energie wird ins Wärme umgewandelt Kavitation (Entstehung von Hohlräumen/Gasbläschen) Zahnheilkunde: Entfernung von Zahnstein (20-40 kHz) Beispiel: 1 MHz, 1 W/cm 2 in Muskel 200 kPa: p (!) p: verändert sich zwischen -100 und +300 kPa

26 26 Hoch-Intensivierter Fokussierter Ultraschall Kavitation, Wärmewirkung und Zellenzerstörung nur im Fokalbereich Prostatakrebs- Therapie: US-Sender im Enddarm HIFU- Therapie (High Intensity Focussed Ultrasound)

27 27 Lithotripsie, Extrakorporale Stosswellentherapie (nicht US!) ESWL (Extracorporeal Schockwave Lithotripsy) Nicht-invasives Zertümmern von Nieren- (und andere) Steine durch Druckimpuls Die Stosswellen werden durch Funkenentladungen unter Wasser erzeugt und in einem Brennpunkt fokussiert. gleichzeitige Nachfolge mit Röntgen und/oder US

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