Fysisk institutt - Rikshospitalet 1

2 Handheld probe

Fysisk institutt - Rikshospitalet 3 Ultrasound 3D

Fysisk institutt - Rikshospitalet 4 Ultrasound waves Ultrasound > 20 kHz, normally 1-15 MHz i medicine When a wave is sent in one direction, it will continue until reflected, deflected or absorbed. Sound speed is independent of frequency but dependent on the medium Sound speed is related to density, compressibility and intensity V = λf Because the frequency remains unchanged when the medium is changed, the wavelength has to change because the speed is changed

Fysisk institutt - Rikshospitalet 5 Ultrasound waves No transport of US-waves in vacum and poor transport in gases => Air must NOT be present Transducer must be in close contact to the object Use acoustic gel to ensure transmission from transducer to object Bone tissue is a barrier for US Without the audible range for both animals and humans Pulsed or continuous, dependent on the object. Mainly pulsed in image forming US

Fysisk institutt - Rikshospitalet 6 Ultrasound waves Eccocharacteristics Anechoic (ecco-free) Tissue without acoustic interface looks black Hypoechoic (poor ecco) Tissue with low ecco-genesity will be dark grey Tissue with medium ecco-genesity will be light grey Hyperechoic Ecco rich tissue, from light grey to white

Fysisk institutt - Rikshospitalet 7 Ultrasound image-forming Kilde: Alejandro Frangi

Fysisk institutt - Rikshospitalet 8 Modern ultrasound devices

Fysisk institutt - Rikshospitalet 9 Ultrasound (US), A-mode (amplitude)

Fysisk institutt - Rikshospitalet 10 Time motion US, M-mode

Fysisk institutt - Rikshospitalet 11 M-mode Ultrasound (motion)

Fysisk institutt - Rikshospitalet 12 B-mode

Fysisk institutt - Rikshospitalet 13 B-mode (Brightness) Same as A-mode, but onedimensional graphical display where brightness indicates the amplitude to reflected sound Most modern US-systems is realtime 2D. Multiple crystals or mobile crystals Up to 100 images per second

Fysisk institutt - Rikshospitalet 14 Summarized A, B og M-mode Kilde: Alejandro Frangi

Fysisk institutt - Rikshospitalet 15 Probes 4-12 MHz

Fysisk institutt - Rikshospitalet 16 4 different probe- prinsiples

Fysisk institutt - Rikshospitalet 17 Piezoelectric array-probe Volumetric scan realtime Possibilities for multiplan reslicing retrospectively Realtime volume rendering

Fysisk institutt - Rikshospitalet 18 Piezo-electric disk

Fysisk institutt - Rikshospitalet 19 Sidelobes

Fysisk institutt - Rikshospitalet 20 Ultrasound transducer frequency vs resolution A 15 MHz scan has very good resolution but penetrates a short distance only A 3 MHz scan can penetrate far into the body, but the resolution is poor –High frequency = High resolution –High frequency = Poor range Kilde: Alejandro Frangi

Fysisk institutt - Rikshospitalet 21 Piezoelectric crystal, beam shape Kilde: Alejandro Frangi

Fysisk institutt - Rikshospitalet 22 Piezoelectric crystal, beam shape Kilde: Alejandro Frangi

Fysisk institutt - Rikshospitalet 23 Oversikt Time-gain kompensasjon Kilde: Alejandro Frangi

Fysisk institutt - Rikshospitalet 24 Dempning

Fysisk institutt - Rikshospitalet 25 Feilkilder (1)

Fysisk institutt - Rikshospitalet 26 Feilkilder (2)

Fysisk institutt - Rikshospitalet 27 Feilkilder (3,4,5)

Fysisk institutt - Rikshospitalet 28 3D transducer

Fysisk institutt - Rikshospitalet 29 Kateter probe

Fysisk institutt - Rikshospitalet 30 Doppler ultralyd Kilde: Alejandro Frangi Høyere frekvens = blod mot transducer Lavere frekvens = blod vekk fra transducer

Fysisk institutt - Rikshospitalet 31 Doppler ultralyd

Fysisk institutt - Rikshospitalet 32 Doppler avbildning

Fysisk institutt - Rikshospitalet 33 Fargedoppler

Fysisk institutt - Rikshospitalet 34 Doppler avbildninger

Fysisk institutt - Rikshospitalet 35 Ultralyd styrke Muskler og bløtvev avbildes veldig bra, spesielt overganger mellom fast stoff og væskefylte områder Bilder i sanntid = kjapp diagnose. Kan også brukes til biopsiveiledning Viser organstruktur Ingen kjente bivirkninger, ikke ubehagelig for pasienten Små skannere sammenliknet med andre billedmodaliteter Billig i forhold til andre billedmodaliteter Spatialoppløsning er bedre ved høyfrekvens UL enn de fleste andre modaliteter

Fysisk institutt - Rikshospitalet 36 Ultralyd svakhet Sliter med å penetrere beinvev Fungerer dårlig der det er gass tilstede Begrenset rekkevidde avhengig av frekvensen Setter krav til operatøren for å få gode bilder og kan være vanskelig å tolke Vanskelig å tracke tilbake et skannet volum, så fort bildene er tatt er det ingen eksakt angivelse av hvilken del av kroppen som er avbildet.

Fysisk institutt - Rikshospitalet 37 Fremtiden? Almennlegens neste stetoskop?